JP3516232B2 - Method and apparatus for implementing feedback control that optimally and automatically rejects disturbances - Google Patents

Method and apparatus for implementing feedback control that optimally and automatically rejects disturbances

Info

Publication number
JP3516232B2
JP3516232B2 JP2000183775A JP2000183775A JP3516232B2 JP 3516232 B2 JP3516232 B2 JP 3516232B2 JP 2000183775 A JP2000183775 A JP 2000183775A JP 2000183775 A JP2000183775 A JP 2000183775A JP 3516232 B2 JP3516232 B2 JP 3516232B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
displacement
error
value
controlled object
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2000183775A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002023807A (en
Inventor
京清 韓
Original Assignee
京清 韓
韓 学鋒
株式会社ユウ・プランニング・オフィス
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 京清 韓, 韓 学鋒, 株式会社ユウ・プランニング・オフィス filed Critical 京清 韓
Priority to JP2000183775A priority Critical patent/JP3516232B2/en
Priority to CN 01129433 priority patent/CN1225679C/en
Publication of JP2002023807A publication Critical patent/JP2002023807A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3516232B2 publication Critical patent/JP3516232B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プロセス制御に使
用される制御器に関し、更に詳しくは、制御対象の入力
信号及び出力信号に基づいてその制御対象の状態と未知
の外乱を推定可能な制御器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a controller used for process control, and more specifically, a control capable of estimating a state of a control target and an unknown disturbance based on an input signal and an output signal of the control target. Regarding vessels.

【0002】[0002]

【従来の技術】現代のプロセス制御に使用される制御器
は、主に1940年代頃に開発されたPID(Proporti
onal・Integral・Derivative:比例・積分・微分)調節
器及びその変種である。1960年代に入り、制御対象
の数学モデルに基づいた現代制御理論が大きな発展を遂
げた。しかし、実際の制御において、その制御対象の適
切な数学モデルを抽出することは困難なことであった。
従って、適切な数学モデルが無い実際の制御対象に対し
て、現代制御理論を応用することは困難であった。そこ
で、1980年代から、数多くの“新型制御”方法−
“先進制御方法”が出現するようになった。ところが、
これらの“先進制御方法”も結局は数学モデルの束縛か
ら脱皮できなかった。つまり、“モデルの作成”、“シ
ステムの認識”、及び“適応”等の複雑なプロセスが採
用されたため、制御のアルゴリズムが複雑になり、それ
らが実際の応用にあたって大きな制限となった。
2. Description of the Related Art Controllers used in modern process control are mainly PID (Proporti) developed around the 1940s.
onal ・ Integral ・ Derivative: Proportional / integral / derivative) regulator and its variants. In the 1960s, the modern control theory based on the mathematical model of the controlled object made great progress. However, in actual control, it was difficult to extract an appropriate mathematical model of the controlled object.
Therefore, it is difficult to apply the modern control theory to an actual controlled object without an appropriate mathematical model. So, from the 1980s, many "new control" methods-
The "advanced control method" has emerged. However,
In the end, these "advanced control methods" also failed to break away from the constraints of mathematical models. In other words, since complicated processes such as "model creation", "system recognition", and "adaptation" were adopted, the control algorithm became complicated, which became a major limitation in actual application.

【0003】制御理論とアナログ技術の初期段階に生れ
たPID制御は、当時、実際の多くの制御現場におい
て、各制御の目標をうまく達成させたため、1つの完成
された制御技術として利用されてきた。しかし、科学技
術の飛躍的な発展によって、制御目標も多様化され、制
御精度や制御速度に対する要求もますます高くなってき
て、原始的なPID制御はもう新しい時代の複雑な変化
に対応できなくなりつつあった。そこで、数学で制御対
象を精密に記述できないことがPID制御の最大の欠点
であると考え、制御対象を新たな表現方法で表現する制
御技術を求めようとする動きが起こった。このため、1
960年代から制御対象の正確な数学モデル(状態空間
モデル)に基づいた現代制御理論が大きな発展を成し遂
げた。しかし、この新理論は実用的な制御器の設計方法
については指針を示せなかった。よって、その成果も実
際の応用には困難であった。そこで、1980年代末か
ら、“PID制御を再認識しよう”という新しいブーム
が起きた。
PID control, which was born in the early stages of control theory and analog technology, has been used as one completed control technology at the time in many actual control sites because it successfully achieved the goal of each control. . However, due to the rapid development of science and technology, the control targets are diversified, and the demands for control accuracy and control speed are increasing, and primitive PID control can no longer respond to the complicated changes of the new era. It was going on. Therefore, considering that it is the greatest drawback of PID control that the controlled object cannot be precisely described by mathematics, there has been a movement to seek a control technique for expressing the controlled object by a new expression method. Therefore, 1
Since the 960s, modern control theory based on an accurate mathematical model (state space model) of a controlled object has made great progress. However, this new theory failed to provide guidance on how to design a practical controller. Therefore, the result was difficult for actual application. Then, from the end of the 1980s, a new boom occurred, "Let's recognize PID control again."

【0004】このような経緯から、実用的で効率もいい
制御器を求めるには、PID制御と現代制御理論の長所
短所を見極めることが必須である。PID制御がプロセ
ス制御において多く応用される主な理由は、制御対象の
数学モデルに基づいてその制御動作が決められるのでは
なく、“目標値と制御対象の実際の挙動量の誤差”を求
めてその誤差を無くすという制御動作が採用される点に
ある。しかし、この方法で制御対象に対する操作量を求
めるとき、当時の認識水準や技術条件等の制限により、
“目標値と挙動量の誤差”の、過去(I)、現在
(P)、及び変化の趨勢(D)を組み合わせた比較的
“簡単な処理”で、直接“目標と挙動の誤差”を処理す
ることにより、その操作量が決定された。PID制御の
限界は、実はこのような“目標信号”と“実際の挙動信
号”の“簡単な処理”にあった。一言でいうと、“モデ
ルに依存しない”面は優れた点であったが、“簡単な処
理”はその欠点であった。その一方、現代制御理論はシ
ステムの分析(つまり制御対象のシステムを分析する方
法)においては多大な貢献をしたが、実際の制御におい
て、多くの制御対象についてはその適切な数学モデルを
決定できないため、上記制御方法を実際に応用すること
は困難であった。更に一言でいうならば、“モデルに依
存する”面は現代制御の長所であるが、“実用には移し
難い”面は欠点であった。
From these circumstances, in order to find a practical and efficient controller, it is essential to identify the advantages and disadvantages of PID control and modern control theory. The main reason why PID control is often applied in process control is not to determine the control operation based on the mathematical model of the controlled object, but to find the “error between the target value and the actual amount of behavior of the controlled object”. The point is that the control operation of eliminating the error is adopted. However, when the operation amount for the controlled object is obtained by this method, due to the limitations such as the recognition level and technical conditions at that time,
Direct processing of "error between target and behavior" by a relatively "simple process" combining past (I), present (P), and change tendency (D) of "error between target value and behavior amount" By doing so, the manipulated variable was determined. The limit of PID control was actually "simple processing" of such "target signal" and "actual behavior signal". In short, the "model-independent" aspect was an advantage, but the "simple process" was its drawback. On the other hand, modern control theory has made a great contribution in the analysis of systems (that is, the method of analyzing the system of controlled objects), but in actual control, it is not possible to determine an appropriate mathematical model for many controlled objects. However, it was difficult to actually apply the above control method. In other words, the "model-dependent" aspect is an advantage of modern control, but the "practical use" aspect is a drawback.

【0005】もし、我々が制御対象に対する現代制御理
論に基づくシステム分析技術と現代の信号処理技術とを
組み合わせ、PID制御の“モデルに依存しない”長所
を継承しつつ、その“簡単な処理”方法を改良すること
ができれば、従来のPID制御よりもっと性能の良い新
型の実用制御器が作れるのである。
If we combine the system analysis technology based on the modern control theory for the controlled object with the modern signal processing technology, and inherit the "model-independent" advantage of the PID control, the "simple processing" method. If it can be improved, a new type practical controller with better performance than the conventional PID control can be made.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のPID技術
は、下記の4点の改良すべき課題を有していた。 目標値は急激に変化する可能性があるが、制御対象の
実際の挙動は慣性によって徐々に変化する。そのような
実際の挙動を、急激に変化する目標値に追従させるのは
適切ではない。 誤差の微分信号を取得する適切な方法が欠けている。 誤差に関する“過去”(即ちI(積分))、“現在”
(即ちP(比例動作))、及び“変化の趨勢”(即ちD
(微分))の組合せは、必ずしも最高の組合せとは言え
ない。 I(積分)の導入は、未知の定常値、即ち外乱の影響
を無くすにはある程度の役割を果たしているが、それ以
外にはあまり意味がない。本出願の発明者は本発明に先
だって、上述のPID制御に関する4つの問題点を解決
できる以下の制御技術を発明した。 目標値と制御対象の属性とに基づいて予め、適切な
“過渡プロセス”とこのプロセスの微分信号を設定する
技術を発明した。 微分信号を合理的に抽出することのできる非線形動的
システム“非線型追従微分器”(Tracking-Differentia
tor :TD)を発明した。この技術の詳細については、
下記文献A及び表1の中国語文献[1]及び[2]に開
示されている。 文献A:Han Jing-Qing. Nonliner Design Methods For
Control Systems.IFAC World Congress 1999, Beijin
g,P.R.China, C-2a-15-4, 521-526,(5th-9th July 199
9).(注:IFAC:The International Federation of Auto
matic Control) 設定した過渡プロセスとシステムの実際の状態との誤
差に基づいて、制御対象に対する操作量を、適切な非線
型アルゴリズムで算出する技術を発明した。この技術の
詳細については、表1の中国語文献[3]に開示されて
いる。 制御対象の入力信号及び出力信号に基づいて、制御対
象の状態と未知の外乱を抽出することのできる非線型動
的システム“拡張状態観測器”(Extended StateObserv
er :ESO)を発明した。この技術の詳細について
は、前記文献A、下記文献B、及び表1の中国語文献
[4]に開示されている。 文献B:バグス マハワン,羅 正華,韓 京清(本出
願発明者),中嶋 新一:“拡張状態オブザーバによる
ロボットの高速・高精度運動制御”,日本ロボット学会
誌,Vol.18,No.2,pp.244〜251,
2000この“拡張状態観測器”は、制御対象の具体的
な数学モデルとは関係なく、独立した存在である。
The above-mentioned conventional PID technique has the following four problems to be improved. The target value may change rapidly, but the actual behavior of the controlled object changes gradually due to inertia. It is not appropriate to make such an actual behavior follow a rapidly changing target value. There is a lack of proper method to obtain the derivative signal of the error. “Past” (ie I (integration)), “present” regarding error
(Ie P (proportional action)), and “change trend” (ie D
The (differential) combination is not necessarily the best combination. The introduction of I (integral) plays a certain role in eliminating the influence of an unknown steady value, that is, disturbance, but it has little meaning other than that. Prior to the present invention, the inventor of the present application invented the following control technique capable of solving the above-mentioned four problems relating to PID control. The inventor has invented a technique of setting an appropriate “transient process” and a differential signal of this process in advance based on the target value and the attribute of the controlled object. A nonlinear dynamic system "Nonlinear tracking differentiator" (Tracking-Differentia) that can extract differential signals rationally
tor: TD) was invented. For more information on this technology,
It is disclosed in the following document A and Chinese documents [1] and [2] of Table 1. Reference A: Han Jing-Qing. Nonliner Design Methods For
Control Systems.IFAC World Congress 1999, Beijin
g, PRChina, C-2a-15-4, 521-526, (5th-9th July 199
9). (Note: IFAC: The International Federation of Auto
matic Control) A technique has been invented that calculates an operation amount for a controlled object by an appropriate nonlinear algorithm based on an error between a set transient process and an actual state of the system. Details of this technique are disclosed in Chinese literature [3] of Table 1. A non-linear dynamic system "Extended State Observer" (Extended State Observer) that can extract the state of the controlled object and the unknown disturbance based on the input signal and output signal of the controlled object
er: ESO) was invented. Details of this technique are disclosed in the above-mentioned document A, the following document B, and Chinese document [4] in Table 1. Reference B: Bags Mahawan, Luo Sanghua, Han Kyosei (inventor of the present application), Shinichi Nakajima: "High-speed and high-precision motion control of robots by extended state observer", Journal of the Robotics Society of Japan, Vol. 18, No. 2, pp. 244-251
2000 This "extended state observer" is an independent entity regardless of the specific mathematical model of the controlled object.

【0007】本出願の発明者は、上述の4つの技術に基
づいて、新型の非線型PID制御器を発明した。この制
御器では、まず、第1の“追従微分器”が過渡プロセス
を設定し、かつその微分信号を抽出する。次に、第2の
“追従微分器”が制御対象の実際の挙動に追従し、かつ
その微分信号を抽出する。続いて、第1の“追従微分
器”が設定した過渡プロセスと第2の“追従微分器”が
追従する実際の挙動との間の誤差と、上記過渡プロセス
の微分信号と上記実際の挙動の微分信号との微分誤差が
算出される。更に、上記誤差が積分される。最後に、こ
の積分出力と上記誤差及び微分誤差が非線形に結合され
ることによって、制御対象に対する操作量が生成され
る。この技術の詳細については、前記文献AのFig.
1及び表1の中国語文献[4]に開示されている。上述
の新型非線型PID制御器は、従来のPID制御器に比
べると、その制御効果に優れ、外乱にも強く、パラメー
タの調整も簡単であった。
The inventor of the present application invented a new type of non-linear PID controller based on the above four techniques. In this controller, first, the first "tracking differentiator" sets the transient process and extracts its differential signal. The second "tracking differentiator" then follows the actual behavior of the controlled object and extracts its differential signal. Then, the error between the transient process set by the first "tracking differentiator" and the actual behavior followed by the second "tracking differentiator", the differential signal of the transient process and the actual behavior The differential error from the differential signal is calculated. Further, the above error is integrated. Finally, the manipulated variable for the controlled object is generated by non-linearly combining the integrated output and the error and the differential error. For details of this technique, see FIG.
1 and the Chinese document [4] of Table 1. The above-mentioned new-type nonlinear PID controller is superior to the conventional PID controller in its control effect, strong against external disturbance, and easy in parameter adjustment.

【0008】続いて、本出願の発明者は、制御器の不確
定要素に適応する能力と未知の外乱にも対応できる能力
を強化するため、状態観測器の思想と非線型フィードバ
ックの特殊効果を利用して、制御対象の入力信号及び出
力信号に基づいて制御対象の状態と不確定要素と外乱の
推定に強い“拡張状態観測器”を開発し、それを使った
“自動外乱排除制御器”(Auto-Disturbances-Rejectio
n Controller:ADRC)を発明した。“拡張状態観測
器”は不確定外乱も推定できたので、ADRCにおいて
は、前述の第1の誤差の積分のフィードバックはもはや
必要なくなった。この技術の詳細については、前記文献
Aの4.2節(Fig.2)及び表1の中国語文献
[5][6]に開示されている。
Subsequently, the inventor of the present application applies the idea of the state observer and the special effects of nonlinear feedback to enhance the ability of the controller to adapt to the uncertainties and the ability to cope with unknown disturbances. We have developed an "extended state observer" that is strong in estimating the state, uncertainties and disturbance of the controlled object based on the input and output signals of the controlled object. (Auto-Disturbances-Rejectio
n Controller: ADRC) was invented. Since the "extended state observer" was also able to estimate uncertain disturbances, in ADRC the feedback of the first error integral mentioned above was no longer necessary. Details of this technique are disclosed in Section 4.2 (Fig. 2) of Document A and Chinese documents [5] and [6] of Table 1.

【0009】ADRCは、以下の3つの部分から構成さ
れている。第1の部分として、“追従微分器(TD)”
が過渡プロセスを設定し、かつその微分信号を抽出す
る。第2の部分として、“拡張状態観測器(ESO)”
が制御対象の状態変量と未知の外乱の実際の作用量を推
定する。そして第3の部分として、“追従微分器”が設
定した過渡プロセスと“拡張状態観測器”が推定した制
御対象の状態変量とが非線形に結合され、更に“拡張状
態観測器”が推定した外乱の作用量を補償することによ
って、制御対象に対する操作量が生成される。
The ADRC is composed of the following three parts. The first part is the "tracking differentiator (TD)"
Sets the transient process and extracts its derivative signal. The second part is "Extended State Observer (ESO)"
Estimates the state variable of the controlled object and the actual effect of the unknown disturbance. Then, as a third part, the transient process set by the "tracking differentiator" and the state variable of the controlled object estimated by the "extended state observer" are nonlinearly combined, and the disturbance estimated by the "extended state observer" is further added. The operation amount for the controlled object is generated by compensating the action amount of.

【0010】上述のADRCにおける3つの部分は全
て、適切な非線型特性を使っている。これはディジタル
制御器にとっては難しいことではない。つまり、ディジ
タル制御器は線形か非線型かの区分はできず、ただ単に
与えられた非線形アルゴリズムのプログラムを実行する
だけだからである。
All three parts of the ADRC above use appropriate non-linear characteristics. This is not difficult for a digital controller. In other words, the digital controller cannot make a distinction between linear and non-linear, but simply executes the program of the given nonlinear algorithm.

【0011】ADRCは、ディジタル制御時代の要求に
完全に適応している。なおかつ、従来のPID制御器が
実現することの困難な、大時間遅れ制御対象モデルのシ
ステム制御、多変量システムに対するディカップリング
制御(ESOが全ての不確定作用を統合的に推定できる
ことによる)等も比較的容易にできるようになった。A
DRCは、確定的システム制御と不確定的システム制御
を完全に統一できることができた。
ADRC is perfectly adapted to the demands of the digital control age. Moreover, it is difficult to realize the conventional PID controller, system control of a large time delay control target model, decoupling control for a multivariate system (because ESO can estimate all uncertain effects in an integrated manner), etc. Is now relatively easy to do. A
The DRC was able to completely unify deterministic system control and uncertain system control.

【0012】しかし、実用性の角度から見ると、自動外
乱排除制御器は更に改良すべき課題を有している。“自
動外乱排除制御器(ADRC)”から改良すべき課題
は、以下の3点である。 “追従微分器(TD)”が過渡プロセスを設定すると
き、加速度の急激な変化があるため、過渡プロセスの操
作量の急激な変化を起こしやすい。ある時は、実際の制
御工程にも困難をもたらしてくる場合がある。 “拡張状態観測器(ESO)”における非線型関数の
計算量が比較的多い。 誤差と微分誤差の非線型フィードバック形式は最適化
する必要がある。
However, from the viewpoint of practicality, the automatic disturbance rejection controller has a problem to be further improved. The problems to be improved from the “automatic disturbance rejection controller (ADRC)” are the following three points. When the "tracking differentiator (TD)" sets a transient process, since the acceleration changes abruptly, the manipulated variable of the transient process tends to change abruptly. At times, it can cause difficulties in the actual control process. The amount of calculation of the nonlinear function in the "extended state observer (ESO)" is relatively large. The nonlinear feedback form of error and differential error needs to be optimized.

【0013】本発明は、“自動外乱排除制御器(ADR
C)”の上記3つの問題点を改良することにある。
The present invention provides an "automatic disturbance rejection controller (ADR).
C) ”is to improve the above three problems.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様は、
制御対象の状態の推定値の変位と制御対象の状態の実際
の変位量との誤差を非線形関数を含むことのできる変換
関数を用いて変換する演算を含み、未知の外乱と制御対
象システムの未知の動特性とを含む不確定作用を状態変
数を介して観測可能なオブザーバを用いた拡張状態観測
方法を前提とする。
The first aspect of the present invention is as follows.
It includes an operation to convert the error between the estimated displacement of the controlled object state and the actual displacement of the controlled object state using a conversion function that can include a non-linear function. We assume an extended state observation method using an observer that can observe uncertain effects including the dynamic characteristics of and through state variables.

【0019】まず、誤差を変換関数を用いて変換する演
算が、誤差を折線関数を用いて変換する演算として実行
される。より具体的には、請求項1の数1式として上記
折線関数が定義される。そして、その演算の出力値に基
づいて、制御対象の状態の各次元毎の推定値と不確定作
用の推定値が、オブザーバを用いて算出される。
First, an operation for converting an error using a conversion function is executed as an operation for converting an error using a polygonal line function. More specifically, the polygonal line function is defined as the expression 1 of claim 1. Then, based on the output value of the calculation, the estimated value of each state of the controlled object and the estimated value of the uncertain effect are calculated using the observer.

【0020】本発明の第2の態様は、制御対象の状態の
推定値の変位と目標値の過渡プロセスの変位との誤差で
ある変位誤差と、制御対象の状態の推定値の変位の微分
と目標値の過渡プロセスの変位の微分との誤差である変
位微分誤差とを算出し、それらの変位誤差及び変位微分
誤差を入力としそれらの誤差を共にゼロに収束させる非
線形関数を含むことのできる変換関数を演算し、制御対
象に対する操作量である誤差フィードバック操作量を算
出して制御対象を制御することによって、制御対象の状
態の変位を補償するフィードバック制御方法を前提とす
る。
A second aspect of the present invention is a displacement error which is an error between the displacement of the estimated value of the controlled object state and the displacement of the transient process of the target value, and the derivative of the displacement of the estimated value of the controlled object state. A transformation that can include a non-linear function that calculates a displacement differential error, which is an error between the target value and the differential of the displacement of the transient process, and inputs the displacement error and the displacement differential error, and converges both of these errors to zero. It is premised on a feedback control method for compensating the displacement of the state of the controlled object by calculating a function, calculating an error feedback manipulated variable which is an operated amount for the controlled object, and controlling the controlled object.

【0021】そして、変換関数として、変位誤差及び変
位微分誤差をゼロに収束させるときに、それらの誤差の
値のゼロ近傍での振動の発生を抑制する特性を有する関
数が設定される。より具体的には、請求項2の数2式に
基づいて、上記変換関数が演算される。
Then, as the conversion function, when the displacement error and the displacement differential error are converged to zero, a function having a characteristic of suppressing the occurrence of vibration near the zero of those error values is set. More specifically, the conversion function is calculated based on the formula 2 of claim 2.

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について詳細に説明する。本発明の実施の形態の構成 図1は、本発明の実施の形態として実現される最適自動
外乱排除制御器(最適ADRC)101の構成図であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Configuration of an Embodiment of the Present Invention FIG. 1 is a configuration diagram of an optimum automatic disturbance rejection controller (optimum ADRC) 101 realized as an embodiment of the present invention.

【0024】最適ADRC101は、以下の機能部から
構成される。まず過渡プロセス設定器(A.T.P:Ar
rangement of Transient Process)102は、目標値v
0 に対する過渡プロセス変位v1 及び過渡プロセス変位
微分v2 を発生させる。
The optimum ADRC 101 is composed of the following functional parts. First, the transient process setter (ATP: Ar
range of Transient Process) 102 is the target value v
Generate a transient process displacement v1 and a transient process displacement derivative v2 with respect to 0.

【0025】拡張状態観測器(ESO:Extended State
Observer )103は、制御対象の状態と不確定外乱作
用を推定し、制御対象の状態の推定値である状態推定値
変位z1 及び状態推定値変位微分z2 と、あらゆる不確
定モデルと不確定外乱による作用の推定値である不確定
作用推定値z3 とを出力する。ESO 103への入力
は、制御対象に対する操作量uに乗算器104で既知係
数bを乗算して得られる値buと既知作用量演算器10
5が出力する既知作用量f0 とを加算器106で加算し
て得られる値、及び制御対象の出力値yである。
Extended State Observer (ESO: Extended State)
Observer) 103 estimates the state of the controlled object and the uncertain disturbance action, and uses the estimated state displacement z1 and the estimated state displacement derivative z2, which are the estimated values of the controlled state, and all uncertain models and uncertain disturbances. An uncertain effect estimated value z3 that is an estimated value of the action is output. The input to the ESO 103 is the value bu obtained by multiplying the manipulated variable u for the controlled object by the known coefficient b in the multiplier 104 and the known action amount calculator 10
5 is a value obtained by adding the known action amount f0 output by 5 with the adder 106, and the output value y of the controlled object.

【0026】誤差算出器107は、A.T.P 102
が発生する過渡プロセス変位v1 とESO 103が出
力する制御対象の状態推定値変位z1 との誤差である変
位誤差ε1 を演算する。微分誤差算出器108は、A.
T.P 102が発生する過渡プロセス変位微分v2 と
ESO 103が出力する制御対象の状態推定値変位微
分z2 との誤差である変位微分誤差ε2 を演算する。
The error calculator 107 uses the A.D. T. P 102
The displacement error ε1 which is the error between the transient process displacement v1 generated by the above and the state estimation value displacement z1 of the controlled object output by the ESO 103 is calculated. The differential error calculator 108 uses the A.D.
T. Displacement differential error ε2, which is an error between the transient process displacement differential v2 generated by P 102 and the state estimation value displacement differential z2 of the controlled object output by the ESO 103, is calculated.

【0027】最適状態誤差フィードバック器(O.S.
E.F)109は、変位誤差ε1 と変位微分誤差ε2 と
に基づいて、それらの誤差を最適に補償する誤差フィー
ドバック操作量u00を出力する。一方、ESO 103
が出力する不確定作用推定値z3 と既知作用量演算器1
05が出力する既知作用量f0 とを加算器110で加算
して得られる値に、乗算器111で既知係数−1/bを
乗算して得られる値が、外乱補償操作量u1 として加算
器112に入力される。
Optimal state error feedback device (O.S.
E. F) 109 outputs an error feedback manipulated variable u00 that optimally compensates for these errors based on the displacement error ε1 and the displacement differential error ε2. On the other hand, ESO 103
Uncertainty effect estimated value z3 and known effect quantity calculator 1
The value obtained by adding the known action amount f0 output from the adder 05 by the adder 110 and the value obtained by multiplying the known coefficient −1 / b by the multiplier 111 are added to the adder 112 as the disturbance compensation operation amount u1. Entered in.

【0028】加算器112は、O.S.E.F 109
が出力する誤差フィードバック操作量u00と乗算器11
1が出力する外乱補償操作量u1 とを加算して得られる
値を、制御対象に対する操作量uとして出力する。上記
構成において、既知作用量演算器105は、ESO 1
03が出力する状態推定値変位z1 及び状態推定値変位
微分z2 と既知の外乱作用量w0 とに基づいて、既知の
関数演算f0 (z1 ,z2 ,w0 )を実行することによ
り、既知作用量f0 を算出する。なお、既知作用量演算
器105は必須ではなく、既知の作用量が不明の場合は
設けなくてよい。
The adder 112 is an O.D. S. E. F 109
Error feedback manipulated variable u00 and multiplier 11
The value obtained by adding the disturbance compensation manipulated variable u1 output by 1 is output as the manipulated variable u for the controlled object. In the above configuration, the known effect amount computing unit 105 uses the ESO 1
A known function amount f0 is obtained by executing a known function operation f0 (z1, z2, w0) based on the estimated state value displacement z1 and the estimated state value displacement derivative z2 output by 03 and the known disturbance action amount w0. To calculate. The known effect amount calculator 105 is not essential and may be omitted if the known effect amount is unknown.

【0029】また、本発明に特に関連する特徴として、
過渡プロセスパターン選択部113は、A.T.P 1
02が目標値v0 に対する過渡プロセス変位v1 及び過
渡プロセス変位微分v2 を発生させる際に使用する過渡
プロセスパターンの関数を、ユーザの指示に基づいて、
予め記憶されている複数パターンの中から選択して、
A.T.P 102に供給する。
Further, as a feature particularly related to the present invention,
The transient process pattern selection unit 113 uses the A. T. P 1
02 is a function of the transient process pattern used in generating the transient process displacement v1 and the transient process displacement derivative v2 with respect to the target value v0, based on the user's instruction,
Select from multiple patterns stored in advance,
A. T. Supply to P 102.

【0030】同様に本発明に特に関連する特徴として、
非線形関数選択部114は、ESO103が状態推定値
変位z1 、状態推定値変位微分z2 、及び不確定作用推
定値z3 を算出する際にしようする非線形関数g1 、g
2 、g3 を、ユーザの指示に基づいて、予め記憶されて
いる複数種類の中から選択して、ESO 103に供給
する。
Similarly, as a feature particularly related to the present invention,
The non-linear function selection unit 114 uses the non-linear functions g1 and g to be used when the ESO 103 calculates the state estimated value displacement z1, the state estimated value displacement derivative z2, and the uncertain effect estimated value z3.
2 and g3 are selected from a plurality of types stored in advance based on a user's instruction and supplied to the ESO 103.

【0031】更に、本発明に特に関連する特徴として、
特には図示しないが、O.S.E.F 109は、誤差
フィードバック操作量u00を算出するために、最適化さ
れた非線形関数を使用する。本発明の実施の形態の動作説明 上述の構成を有する本発明の実施の形態の動作につい
て、以下に説明する。 <A.T.P 102の動作原理>「発明が解決しよう
とする課題」の課題として説明したように、慣性によ
って徐々に変化する制御対象の実際の挙動を、急激に変
化する目標値に追従させるのは適切ではない。そこで、
A.T.P 102は、制御対象に対するフィードバッ
ク制御を実施する際に、目標値v0 を直接使用するので
はなく、目標値v0に対する過渡プロセス変位v1 及び過
渡プロセス変位微分v 2 を発生させ、それを制御対象に
対するフィードバック制御に使用する。
Further, as a feature particularly related to the present invention,
Although not shown in particular, S. E. F 109 uses an optimized non-linear function to calculate the error feedback manipulated variable u00. Description of Operation of Embodiment of Present Invention The operation of the embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described below. <A. T. Operating Principle of P 102> As described as the problem of “Problems to be solved by the invention”, it is not appropriate to make the actual behavior of the controlled object that gradually changes due to inertia follow the rapidly changing target value. Absent. Therefore,
A. T. The P 102 does not directly use the target value v 0 when performing feedback control for the controlled object, but generates a transient process displacement v 1 and a transient process displacement derivative v 2 with respect to the target value v 0, and uses it for the controlled object. Used for feedback control.

【0032】過渡プロセスの設定は、目標値v0 と制御
対象の過渡プロセス時間Tとで決定される。まず、過渡
プロセスの区間[0 T]を[0 T1 ]と[T1
T]の2つの区間に分割する。前半区間は加速段階で、
後半区間は減速段階である。1.つまり、0≦t≦T1
でa(t) >0、T1 ≦t≦Tでa(t) <0、t>T1
a(t) =0となるような、加速度a(t) を設定する。
The setting of the transient process is determined by the target value v 0 and the transient process time T of the controlled object. First, the interval [0 T] of the transient process is [0 T 1 ] and [T 1
T]. The first half is the acceleration stage,
The second half is the deceleration stage. 1. That is, 0 ≦ t ≦ T 1
In setting the a (t)> 0, T 1 ≦ t ≦ T with a (t) <0, t > T 1 in such that a (t) = 0, the acceleration a (t).

【0033】[0033]

【0034】[0034]

【0035】(2)区間[0 T]上でのa(t) の積分
は0である。即ちa(t) のプラス領域とマイナス領域の
面積は同じである。 2.0からt(0≦t≦T)までの加速度a(t) の積分
によって、過渡プロセス変位微分v2 が取得できる。即
ち、過渡プロセスの速度が取得できる。 3.次に、0からtまでの過渡プロセス変位微分v2 の
積分によって、過渡プロセス変位v1 が取得できる。 4.アルゴリズムを簡単にするため、加速度a(t) は多
項式形式を有する。 以上の1〜4の条件設定に基づいて、本出願の発明者
は、“τ=t/T”と定義した上で、下記の数3式及び
図2、数4式及び図3、数5式及び図4、数6式及び図
5としてそれぞれ示される、過渡プロセスの加速度a
(t) 、過渡プロセス変位v1 、及び過渡プロセス変位微
分v2 の組を決定した。
(2) The integral of a (t) on the interval [0 T] is 0. That is, the area of the plus region and that of the minus region of a (t) are the same. The transient process displacement derivative v2 can be obtained by integrating the acceleration a (t) from 2.0 to t (0≤t≤T). That is, the speed of the transient process can be acquired. 3. The transient process displacement v1 can then be obtained by integrating the transient process displacement derivative v2 from 0 to t. 4. To simplify the algorithm, the acceleration a (t) has a polynomial form. Based on the above condition settings 1 to 4, the inventor of the present application defines “τ = t / T”, and then the following formula 3 and FIG. 2, formula 4 and FIG. And the acceleration of the transient process a shown as FIG. 4 and Eq. 6 and FIG. 5, respectively.
A set of (t), transient process displacement v1, and transient process displacement derivative v2 was determined.

【0036】[0036]

【数3】 [Equation 3]

【0037】[0037]

【数4】 [Equation 4]

【0038】[0038]

【数5】 [Equation 5]

【0039】[0039]

【数6】 [Equation 6]

【0040】ここで、数3式及び図2は、過渡プロセス
の起動時と終了時に加速度の急激な変化がある制御対象
パターンに対応した過渡プロセス特性である。数4式及
び図3は、過渡プロセスの終了時に加速度の変動がある
制御対象パターンに対応した過渡プロセス特性である。
数5式及び図4は、起動時に加速度の変動がある制御対
象パターンに対応した過渡プロセス特性である。数6式
及び図5は、起動時と終了時に加速度の変動がない制御
対象パターンに対応した過渡プロセス特性である。本発
明の実施の形態では、ユーザは、制御対象に過渡プロセ
スを設定するとき、制御対象の入力におけるそれぞれの
特徴に応じて、図1の過渡プロセスパターン選択部11
3において、上記数3式〜数6式に示される4つの過渡
プロセスパターンのうちの1つを指定することにより、
過渡プロセス変位v1 及び過渡プロセス変位微分v2 に関
する所望の演算式をA.T.P 102に設定すること
ができる。なお、加速度a(t) の演算式は使用されな
い。 <ESO 103の動作原理>ESO 103は、制御
対象の状態と未知の外乱を推定できる。
Equation 3 and FIG. 2 are transient process characteristics corresponding to a control target pattern having a rapid change in acceleration at the start and end of the transient process. Formula 4 and FIG. 3 are transient process characteristics corresponding to the control target pattern in which the acceleration changes at the end of the transient process.
Formula 5 and FIG. 4 are transient process characteristics corresponding to the control target pattern in which the acceleration changes at the time of startup. Formula 6 and FIG. 5 are transient process characteristics corresponding to the control target pattern in which the acceleration does not change at the time of starting and ending. In the embodiment of the present invention, when the user sets a transient process in the controlled object, the user sets the transient process pattern selection unit 11 in FIG. 1 according to each feature in the input of the controlled object.
3, by designating one of the four transient process patterns shown in the above equations 3 to 6,
The desired arithmetic expressions regarding the transient process displacement v1 and the transient process displacement derivative v2 are described in A. T. It can be set to P 102. The calculation formula for the acceleration a (t) is not used. <Operation Principle of ESO 103> The ESO 103 can estimate the state of the controlled object and the unknown disturbance.

【0041】まず、制御対象システムの状態変数をx、
入力をu、出力をyとし、次に示す1入出力の2次の非
線形システムを考える。
First, the state variable of the controlled system is x,
Let us assume that the input is u and the output is y, and consider the following 1-input / output quadratic nonlinear system.

【0042】[0042]

【数7】 [Equation 7]

【0043】ここで、w0 は既知の有界な外乱、wは未
知の有界な外乱、f0 (x,dx/dt,w0 )は既知
の外乱を含んだシステムの既知の動特性、f1 (x,d
x/dt,w)(以下、簡単のためf1 (・)と記述す
る)は未知の外乱を含んだシステムの未知の動特性であ
る。f1 (・)は正確には分からない、或いは、正確に
測定できないとする。なお、f0 (x,dx/dt,w
0 )は、不明の場合には含める必要はない。bは入力u
にかかるゲインであり、その値は既知とする。数7式に
おいて測定できるのはxとuの2つである。ESO 1
03の最も重要な機能は、数7式の未知の動特性f1
(・)を推定することである。f1 (・)を推定するオ
ブザーバを設計できれば、その推定値を制御対象の操作
量u(図1)にフィードバックすることにより、未知の
動特性f1 (・)を補償できる。
Where w0 is a known bounded disturbance, w is an unknown bounded disturbance, f0 (x, dx / dt, w0) is a known dynamic characteristic of the system including the known disturbance, and f1 ( x, d
x / dt, w) (hereinafter referred to as f1 (.) for simplicity) is an unknown dynamic characteristic of the system including an unknown disturbance. It is assumed that f1 (.) is not known exactly or cannot be measured accurately. Note that f0 (x, dx / dt, w
0) need not be included if unknown. b is input u
Is a gain, and its value is known. In the formula 7, two can be measured, x and u. ESO 1
The most important function of 03 is unknown dynamic characteristic f1
(•) is to be estimated. If an observer that estimates f1 (.) can be designed, the unknown dynamic characteristic f1 (.) can be compensated by feeding back the estimated value to the manipulated variable u (FIG. 1) of the controlled object.

【0044】そのためにまず、以下の変数を定義する。For that purpose, first, the following variables are defined.

【0045】[0045]

【数8】 [Equation 8]

【0046】上記数8式より、数7式の第1行目は、次
式のように変形される。
From the above equation 8, the first line of the equation 7 is transformed into the following equation.

【0047】[0047]

【数9】 [Equation 9]

【0048】上記数9式は、ESO 103を構築する
ためのモデルである。ここで重要なのは、制御対象シス
テムの動特性f1 (・)を単なる時間の関数a(a(t)
)として考えることである。なお、このaは、数2式
から数6式における加速度a又はa(t) とは関係なく、
式の内部においてのみ使用される変数である。
The above equation (9) is a model for constructing the ESO 103. What is important here is that the dynamic characteristic f1 (.) Of the controlled system is simply a function of time a (a (t)
). Note that this a is independent of the acceleration a or a (t) in the equations 2 to 6,
A variable used only inside an expression.

【0049】次に、次式に示される新たな状態変数を定
義する。
Next, a new state variable represented by the following equation is defined.

【0050】[0050]

【数10】 [Equation 10]

【0051】数10式より、数9式の非線形システムを
次の状態方程式に書き換えることができる。
From Equation 10, the nonlinear system of Equation 9 can be rewritten as the following equation of state.

【0052】[0052]

【数11】 [Equation 11]

【0053】上記数11式におけるx3 を“拡張状態変
数”と呼ぶ。状態変数x1 ,x2 ,x3 を推定するため
に、次式で示される非線形オブザーバを構成する。この
理論については、前記表1の中国語文献[4]に開示さ
れている。
X3 in the above equation 11 is called an "extended state variable". In order to estimate the state variables x1, x2, x3, a non-linear observer represented by the following equation is constructed. This theory is disclosed in the Chinese document [4] in Table 1 above.

【0054】[0054]

【数12】 [Equation 12]

【0055】上記数12式に含まれているβ01,β02,
β03(>0)は、適応ゲインと呼ばれる定数である。ま
た、g1 (ε),g2 (ε),g3 (ε)は、誤差εに
関してユーザが適切に決める非線形関数である。z1 及
びz2 は、制御対象の状態の推定値の変位とその微分で
ある。また、z3 は、あらゆる不確定モデルと不確定外
乱による作用の推定値である。
Β01, β02 included in the above equation 12
β03 (> 0) is a constant called adaptive gain. Further, g1 (ε), g2 (ε) and g3 (ε) are non-linear functions appropriately determined by the user regarding the error ε. z1 and z2 are the displacement of the estimated value of the state of the controlled object and its derivative. Further, z3 is an estimated value of the action due to any uncertain model and uncertain disturbance.

【0056】上記数12式の非線形常微分方程式は、下
記数13式で示されるオイラー法による近似解法によ
り、数14式のようにして算出することができる。
The non-linear ordinary differential equation of the equation (12) can be calculated as the equation (14) by the approximate solution method by the Euler method shown in the following equation (13).

【0057】[0057]

【数13】 [Equation 13]

【0058】[0058]

【数14】 [Equation 14]

【0059】数14式で、tは離散時刻であり、hは離
散時間のステップ幅である。このようにして、適応ゲイ
ンβ01,β02,β03、及び非線形関数g1 ,g2 ,g3
を決めた後に、各離散時刻t毎に、状態推定値変位z1
(t) と制御対象出力y(t) との差分として演算される誤
差ε(t) と、状態推定値変位z1 (t) と、状態推定値変
位微分z2 (t) と、不確定作用推定値z3 (t) と、制御
対象への操作入力に既知ゲインを乗じて得られる入力b
u(t) と、z1 (t) 、z2 (t) 、及び既知の外乱作用量
w0 (t) とに基づいて演算される既知作用量f0 (z1
(t) ,z2 (t) ,w0 (t) )とから、次の離散時刻t+
hにおける状態推定値変位z1 、状態推定値変位微分z2
、及び不確定作用推定値z3 を算出することができ
る。なお前述したように、既知作用量が不明の場合には
f0 (z1 (t) ,z2 (t) ,w0 (t))は無視してよい。
In Expression 14, t is a discrete time and h is a step width of discrete time. In this way, the adaptive gains β01, β02, β03, and the nonlinear functions g1, g2, g3
After determining, the state estimate displacement z1 is calculated at each discrete time t.
error ε (t) calculated as the difference between (t) and control target output y (t), state estimate displacement z1 (t), state estimate displacement derivative z2 (t), and uncertainty estimation Input z obtained by multiplying the value z3 (t) and the operation input to the controlled object by a known gain
A known action amount f0 (z1 is calculated based on u (t), z1 (t), z2 (t), and a known disturbance action amount w0 (t).
(t), z2 (t), w0 (t)) and the next discrete time t +
State estimated value displacement z1 and state estimated value displacement derivative z2 at h
, And the uncertainty estimation value z3 can be calculated. As described above, f0 (z1 (t), z2 (t), w0 (t)) may be ignored if the known amount of action is unknown.

【0060】数14式で、非線形関数g1 (ε),g2
(ε),及びg3 (ε)の選択(以下、“(t) ”は省略
して表現する)は、ESO 103の性能を判別するに
あたって重要な要素である。過去の文献において、本出
願の発明者は、下記数15式に示されるような非線形関
数を採用した。
In equation 14, the non-linear functions g1 (ε), g2
Selection of (ε) and g3 (ε) (hereinafter, “(t)” is abbreviated and expressed) is an important factor in determining the performance of the ESO 103. In the past literature, the inventor of the present application has adopted a non-linear function as shown in the following Expression 15.

【0061】[0061]

【数15】 [Equation 15]

【0062】ここで、sign(ε)は、誤差εの符号
値(+1又は−1)を演算する関数である。しかし、こ
のアルゴリズムは比較的複雑であり、演算量の増大、ひ
いては制御性能への影響を招いていた。そこで、本発明
では、非線形関数g1 (ε),g2(ε),及びg
3 (ε)をシンプルな折線関数によって実現するアルゴ
リズムを発明した。この折線関数は、関数への入力をx
(上述のεに対応する)として、下記の数16式及び図
6(a) 又は数17式及び図6(b) の何れかの関数として
表される。
Here, sign (ε) is a function for calculating the code value (+1 or −1) of the error ε. However, this algorithm is relatively complicated, resulting in an increase in the amount of calculation and eventually in control performance. Therefore, in the present invention, the nonlinear functions g 1 (ε), g 2 (ε), and g
We invented an algorithm that realizes 3 (ε) by a simple polygonal line function. This polyline function is the input to the function x
(Corresponding to ε described above) is expressed as a function of the following Expression 16 and FIG. 6 (a) or Expression 17 and FIG. 6 (b).

【0063】[0063]

【数16】 [Equation 16]

【0064】[0064]

【数17】 [Equation 17]

【0065】これらの折線関数のアルゴリズムは比較的
簡単であり、適切なパラメータd1 、d2 、k1 、k2 を
選択するだけで、ESO 103において演算量が少な
く性能の良い推定が可能となる。以上のようにして、数
14式において、非線形関数g1 (ε),g2 (ε),
及びg3 (ε)のそれぞれを、数16式のfpl2
(x,d1 ,k1 )又は数17式のfpl3 (x,d1
,d2 ,k1 ,k2 )に対応付けて演算を行うことによ
り、少ない演算量で、状態推定値変位z1 、状態推定値
変位微分z2 、及び不確定作用推定値z3 を算出するこ
とができる。
These polygonal line function algorithms are relatively simple, and only by selecting appropriate parameters d1, d2, k1 and k2, the ESO 103 can perform estimation with a small amount of calculation and good performance. As described above, the non-linear functions g1 (ε), g2 (ε),
And g3 (ε) are calculated as fpl2
(X, d1, k1) or fpl3 (x, d1)
, D2, k1, k2), the state estimation value displacement z1, the state estimation value displacement derivative z2, and the uncertain effect estimation value z3 can be calculated with a small amount of calculation.

【0066】ユーザは、g1 (ε),g2 (ε),及び
g3 (ε)の各々の、fpl2 (x,d1 ,k1 )又は
fpl3 (x ,d1 ,d2 ,k1 ,k2 )への対応付け
を、図1の非線形関数選択部114によって行う。 <O.S.E.F 109の動作原理>制御対象とし
て、ESO 103について考察した場合と同様に、数
7式に示す1入出力の2次の非線形システムを考える。
The user associates each of g1 (ε), g2 (ε), and g3 (ε) with fpl2 (x, d1, k1) or fpl3 (x, d1, d2, k1, k2). Is performed by the non-linear function selection unit 114 in FIG. <O. S. E. Operational Principle of F 109> As a control target, as in the case of considering the ESO 103, consider a 1-input / output quadratic nonlinear system shown in Formula 7.

【0067】上述のように、ESO 103として数7
式の未知の動特性f1 (・)を推定を推定するオブザー
バを設計できることを示したので、O.S.E.F 1
09では、その推定値を制御対象の操作量u(図1)に
フィードバックすることにより、非線形特性f1 (・)
を補償する。
As described above, as ESO 103,
Since it has been shown that an observer can be designed to estimate the unknown dynamic characteristic f1 (.) Of the equation, S. E. F 1
In 09, by feeding back the estimated value to the manipulated variable u (FIG. 1) of the controlled object, the nonlinear characteristic f1 (.)
To compensate.

【0068】今、操作量u(又はu(t) )を2つに分解
する。
Now, the manipulated variable u (or u (t)) is decomposed into two.

【0069】[0069]

【数18】 [Equation 18]

【0070】ここで、不確定モデルや不確定外乱等の不
確定作用と、既知モデルや既知外乱等の既知作用を、広
義の意味で「外乱作用」ということにすれば、操作量u
00(又u00(t) )は、外乱作用によらない制御対象の純
粋な誤差をフィードバックする項である。以下、この操
作量u00を誤差フィードバック操作量と呼ぶ。逆に、操
作量u1 (又u1 (t) )は、外乱作用を補償する項であ
る。以下、この操作量u1 を外乱補償操作量と呼ぶ。
Here, if the uncertain effects such as the uncertain model and uncertain disturbance and the known effects such as the known model and known disturbance are called "disturbance effect" in a broad sense, the manipulated variable u
00 (or u00 (t)) is a term for feeding back a pure error of the controlled object that is not caused by the disturbance action. Hereinafter, this operation amount u00 is referred to as an error feedback operation amount. On the contrary, the manipulated variable u1 (or u1 (t)) is a term for compensating the disturbance action. Hereinafter, this operation amount u1 is referred to as a disturbance compensation operation amount.

【0071】外乱補償操作量u1 が不確定モデルや不確
定外乱等の不確定作用と既知モデルや既知外乱等の既知
作用を正確に補償できるとすれば、数7式の右辺の第1
項及び第2項を打ち消すことが可能となり、その結果、
制御対象システムは、次式で示されるシステムとほぼ同
じ状態になり、自動外乱排除機能が実現される。
Assuming that the disturbance compensation operation amount u1 can accurately compensate for uncertain effects such as uncertain models and uncertain disturbances and known effects such as known models and known disturbances, the first part on the right side of the equation (7)
It becomes possible to cancel the terms and the second term, and as a result,
The controlled system becomes almost the same as the system shown by the following equation, and the automatic disturbance rejection function is realized.

【0072】[0072]

【数19】 [Formula 19]

【0073】前述のように数14式に基づきESO 1
03が出力する推定値z3 (t) は、あらゆる不確定モデ
ルと不確定外乱による作用の推定値を示している。ま
た、ESO 103が出力する状態推定値変位z1 (t)
及び状態推定値変位微分z2 (t)と既知の外乱作用量w0
(t) に基づき、既知作用量f0 (z1 (t) ,z2 (t) ,
w0 (t) )を算出することができる。従って、外乱補償
操作量u1 (t) を下記数20式で算出することによっ
て、不確定モデルや不確定外乱等の不確定作用と既知モ
デルや既知外乱等の既知作用を正確に補償することが可
能となり、制御対象システムを数19式で示される状態
にすることができ、自動外乱排除機能を実現することが
可能となる。
As described above, ESO 1
The estimated value z3 (t) output by 03 indicates the estimated value of the action due to any uncertain model and uncertain disturbance. Also, the estimated state value displacement z1 (t) output by the ESO 103
And state estimated value displacement derivative z2 (t) and known disturbance action amount w0
Based on (t), the known action quantity f0 (z1 (t), z2 (t),
w0 (t)) can be calculated. Therefore, by calculating the disturbance compensation operation amount u1 (t) by the following formula 20, it is possible to accurately compensate the uncertain effects such as the uncertain model and uncertain disturbance and the known effects such as the known model and known disturbance. This makes it possible to bring the system to be controlled into the state shown by the equation (19) and realize the automatic disturbance elimination function.

【0074】[0074]

【数20】 [Equation 20]

【0075】図1に示される本発明の実施の形態では、
まず既知作用量演算器105が、ESO 103が出力
する状態推定値変位z1 (t) 及び状態推定値変位微分z2
(t)と既知の外乱作用量w0 (t) に基づいて既知作用量
f0 (z1 (t) ,z2 (t) ,w0 (t) )を算出し、次に
加算器110が、その算出値とESO 103が出力す
る不確定作用推定値z3 (t) とを加算し、更に乗算器1
11が、その加算結果に−1/bを乗算することによっ
て、数20式で示される外乱補償操作量u1 (t) を算出
する。
In the embodiment of the invention shown in FIG.
First, the known effect amount computing unit 105 outputs the estimated state value displacement z1 (t) and estimated state value displacement derivative z2 output by the ESO 103
(t) and the known disturbance action amount w0 (t), the known action amount f0 (z1 (t), z2 (t), w0 (t)) is calculated, and the adder 110 then calculates the calculated value. And the uncertain effect estimated value z3 (t) output from the ESO 103 are added, and the multiplier 1
11 multiplies the addition result by −1 / b to calculate the disturbance compensation operation amount u1 (t) shown in the equation (20).

【0076】従来のPID制御では、外乱補償操作量u
1 はなく、目標値v0 と制御対象の出力誤差εとから直
接その微分信号と積分信号とが生成され、次式に示され
るそれらの“組合せ”の形式で操作量uが生成されてい
た。
In the conventional PID control, the disturbance compensation operation amount u
Instead of 1, the differential signal and the integral signal are generated directly from the target value v0 and the output error ε of the controlled object, and the manipulated variable u is generated in the form of their “combination” shown in the following equation.

【0077】[0077]

【数21】 [Equation 21]

【0078】このような手法に比較して、本発明の手法
は、未知の外乱を補償できる機能を有しているという点
で、はるかに優れている。一方、誤差フィードバック操
作量u00は、外乱作用によらない制御対象の純粋な変位
を補償する項である。前述したように、ESO 103
が出力する推定値z1 (t) 及びz2 (t) は制御対象の状
態の推定値の変位とその微分を示している。また、A.
T.P 102が出力するv1 (t) 及びv2 (t) は目標値
v0 の過渡プロセスの変位と変位微分を示している。従
って、変位と変位微分のそれぞれにつき目標値の過渡プ
ロセスと状態推定値との誤差ε1 (t) 及びε2 (t) を下
記数22式に基づいて算出することにより、これらの誤
差量を用いて誤差フィードバック操作量u00(t) を算出
することが可能となる。
Compared with such a method, the method of the present invention is far superior in that it has a function of compensating for unknown disturbance. On the other hand, the error feedback manipulated variable u00 is a term for compensating the pure displacement of the controlled object which is not caused by the disturbance action. As mentioned above, ESO 103
The estimated values z1 (t) and z2 (t) output by the above equation indicate the displacement and the derivative of the estimated value of the state of the controlled object. In addition, A.
T. The v1 (t) and v2 (t) output by P 102 represent the displacement and displacement derivative of the transient process having the target value v0. Therefore, by calculating the errors ε 1 (t) and ε 2 (t) between the transient process of the target value and the state estimation value for each of the displacement and the displacement derivative, using these error amounts, The error feedback manipulated variable u00 (t) can be calculated.

【0079】[0079]

【数22】 [Equation 22]

【0080】本出願の発明者は、変位誤差ε1 (t) と変
位微分誤差ε2 (t) に基づいて誤差フィードバック操作
量u00(t) を算出する手法として、適切な非線形アルゴ
リズムg(ε1 (t) ,ε2 (t) )を用いる手法を発明し
た。即ち、誤差フィードバック操作量u00(t) は下記数
23式に基づいて算出できる。
The inventor of the present application calculates a suitable nonlinear algorithm g (ε1 (t) as a method for calculating the error feedback manipulated variable u00 (t) based on the displacement error ε1 (t) and the displacement differential error ε2 (t). ), Ε 2 (t)) was invented. That is, the error feedback control input u00 (t) can be calculated based on the following equation 23.

【0081】[0081]

【数23】 [Equation 23]

【0082】本出願の発明者は、先に発明した“自動外
乱排除制御器(ADRC)”において、誤差フィードバ
ック操作量u00を下記数24式で示される非線形関数演
算に基づいて算出した(離散時間指標“(t) ”は省略す
る)。
The inventor of the present application calculated the error feedback manipulated variable u00 based on the non-linear function calculation shown in the following formula 24 in the "automatic disturbance rejection controller (ADRC)" previously invented (discrete time The index “(t)” is omitted).

【0083】[0083]

【数24】 [Equation 24]

【0084】この式は目標追従効果を加速することはで
きるが、誤差の組合せとしては最適性に欠けていた。長
期にわたって、数多くの人々はどのような方式を採用す
れば制御対象がある意味での最適な形態で制御目標に到
達できるかを研究してきた。そこで、純粋な積分器連続
型対象から、次式で示される誤差の組み合わせ理想式が
得られた。
Although this formula can accelerate the target following effect, it is not optimal as a combination of errors. Over the long term, many people have been studying what method can be used to reach the control target in an optimal manner in a certain sense. Then, from the pure integrator continuous type object, the ideal combination formula of the error shown by the following formula was obtained.

【0085】[0085]

【数25】 [Equation 25]

【0086】しかし、この式は+rと−rの値のみを出
力する演算式であり、もしこの公式を直接制御に使う
と、誤差フィードバック操作量u00が目標値に止まるこ
とができず、目標値の近くで高い頻度の振動が起こり易
いのである。図7(a) には、変位誤差ε1 及び変位微分
誤差ε2 の各値が0になるように(即ち誤差フィードバ
ック操作量u00が目標値に一致するように)、数25式
に基づいて補償動作が実行された場合のε1 とε2 の値
の変化を示す。このグラフからわかるように、原点付近
でε1 とε2 の値が振動を起こしていることがわかる。
このため、数25式の非線形関数は、実際の制御プロセ
スにはかなり使いにくいという問題点を有していた。た
とえ簡単な修正をして使っても、その効果はあまり良く
ないので、この理論の普及は困難であった。
However, this expression is an arithmetic expression that outputs only the values of + r and -r, and if this formula is used for direct control, the error feedback manipulated variable u 00 cannot stop at the target value, and A high frequency of vibration is likely to occur near the value. FIG. 7 (a) is based on the equation 25 so that each value of the displacement error ε 1 and the displacement differential error ε 2 becomes 0 (that is, the error feedback manipulated variable u 00 matches the target value). The change in the values of ε 1 and ε 2 when the compensation operation is performed by the following. As can be seen from this graph, the values of ε 1 and ε 2 oscillate near the origin.
Therefore, the non-linear function of the equation 25 has a problem that it is considerably difficult to use in the actual control process. Even with a simple modification, the effect was not very good, so it was difficult to spread this theory.

【0087】追従微分器の計算安定性問題を解決するた
めに、本出願の発明者は、前述した表1の中国語文献
[2]において、下記の数26式に示される、サンプリ
ングステップhで動作する離散時間システムである時間
最適化制御関数(The synthesis function of time-opt
imal control of the discrete system with the sampl
ing step h.)を得た。
In order to solve the calculation stability problem of the tracking differentiator, the inventor of the present application, in the Chinese document [2] of Table 1 described above, at the sampling step h shown by the following formula 26, The synthesis function of time-opt is a discrete-time system that operates.
imal control of the discrete system with the sampl
ing step h.).

【0088】[0088]

【数26】 [Equation 26]

【0089】この公式はこのままでは、誤差フィードバ
ック操作量u00の演算には直接には適用することはでき
ない。但し、この公式を下記数27式に示されるように
改良すればよいことがわかった(以下、離散時間指標
“(t) ”を考慮する)。
As it is, this formula cannot be directly applied to the calculation of the error feedback manipulated variable u00. However, it has been found that this formula may be improved as shown in the following Expression 27 (hereinafter, the discrete time index “(t)” is considered).

【0090】[0090]

【数27】 [Equation 27]

【0091】ここで、rはパラメータである。図1の
O.S.E.F 109は、離散時刻t毎に、変位誤差
ε1 (t) 及び変位微分誤差ε2 (t) と、パラメータr及
びh1 とに基づいて、上記数27式の演算を実行するこ
とにより、誤差フィードバック操作量u00(t) を出力す
る。
Here, r is a parameter. O. of FIG. S. E. F 109 executes the error feedback operation by executing the calculation of the above equation 27 based on the displacement error ε1 (t) and the displacement differential error ε2 (t) and the parameters r and h1 at every discrete time t. Output the quantity u00 (t).

【0092】なお、上記数26式及び数27式で、yは
図1における制御対象の出力yとは関係ない。また、a
は数2式〜数6式における加速度a(t) 又は数9式にお
ける関数a(t) とは関係ない。共にこれらの式の内部で
のみ使用される変数である。図7(b) には、変位誤差ε
1 (t) 及び変位微分誤差ε2 (t) の各値が0になるよう
に、数27式に基づいて補償動作が実行された場合のε
1 (t) とε2 (t) の値の変化を示す。数25式に基づく
図7(a) と比較して、ε1 (t) とε2 (t)の値は原点付
近で全く振動をおこしておらず、非常に優れた補償動作
が実行されていることがわかる。
In the equations (26) and (27), y has nothing to do with the output y of the controlled object in FIG. Also, a
Is not related to the acceleration a (t) in the equations 2 to 6 or the function a (t) in the equation 9. Both are variables used only within these expressions. The displacement error ε is shown in Fig. 7 (b).
Ε when the compensating operation is executed based on the equation (27) so that each value of 1 (t) and displacement differential error ε 2 (t) becomes 0.
The changes in the values of 1 (t) and ε 2 (t) are shown. Compared to Fig. 7 (a) based on Equation 25, the values of ε 1 (t) and ε 2 (t) do not oscillate at all near the origin, and a very excellent compensation operation is executed. You can see that

【0093】始めに、A.T.P 102及びESO
103が使用するパラメータhが、特には図示しない変
数レジスタ等に設定される(図8のステップ801)。
パラメータhは離散時間のサンプリングステップであ
る。次に、どこで制御を停止するかを指示する最大演算
時間Tmax が、特には図示しない変数レジスタ等に設定
される(図8のステップ802)。
First, A. T. P 102 and ESO
The parameter h used by 103 is set in a variable register or the like not particularly shown (step 801 in FIG. 8).
The parameter h is a discrete time sampling step. Next, the maximum calculation time Tmax instructing where to stop the control is set in a variable register (not shown) or the like (step 802 in FIG. 8).

【0094】次に、A.T.P 102が演算に使用す
る目標値v0 が、特には図示しない変数レジスタ等に設
定される(図8のステップ803)。次に、A.T.P
102が演算に使用する過渡プロセス時間Tが、特に
は図示しない変数レジスタ等に設定される(図8のステ
ップ804)。
Next, A. T. The target value v0 used in the calculation by P 102 is set in a variable register or the like not shown (step 803 in FIG. 8). Next, A. T. P
The transient process time T used in the calculation by 102 is set in a variable register (not shown) or the like (step 804 in FIG. 8).

【0095】次に、過渡プロセスパターン選択部113
にて、A.T.P 102が演算に使用する過渡プロセ
スパターンの関数サブルーチンが、ユーザの指示に基づ
き、特には図示しないROM等に予め記憶されている複
数パターンの中から選択されて、特には図示しないRA
M等に設定される(図8のステップ805)。
Next, the transient process pattern selection unit 113
At A. T. The function subroutine of the transient process pattern used by the P 102 for calculation is selected from a plurality of patterns stored in advance in a ROM (not shown) or the like based on a user instruction, and RA (not shown) is selected.
It is set to M or the like (step 805 in FIG. 8).

【0096】次に、ESO 103の時刻t=0での初
期出力値であるz1 (0) 、z2 (0)、及びz3 (0) の各値
が0にリセットされる(図8のステップ806)。次
に、ESO 103が演算に使用する適応ゲインβ01,
β02,β03が、特には図示しない変数レジスタ等に設定
される(図8のステップ807)。
Next, each of the initial output values z1 (0), z2 (0), and z3 (0) of the ESO 103 at time t = 0 is reset to 0 (step 806 in FIG. 8). ). Next, the adaptive gain β01, which is used by the ESO 103 for calculation,
β02 and β03 are set in a variable register (not shown) or the like (step 807 in FIG. 8).

【0097】次に、非線形関数選択部114にて、ES
O 103が演算に使用する非線形関数g1 ,g2 ,及
びg3 の関数サブルーチンが、ユーザの指示に基づき、
特には図示しないROM等に予め記憶されている関数f
pl2 又はfpl3 の何れかより選択され、特には図示
しないRAM等に設定される。このとき同時に、それら
の関数が使用するパラメータ組{d1 ,k1 }(fpl2
が選択された場合)又は{d1 ,d2 ,k1 ,k2 }
(fpl3 が選択された場合)も、特には図示しない変
数レジスタ等に設定される(以上、図8のステップ80
8)。
Next, in the non-linear function selection unit 114, ES
The function subroutines of the non-linear functions g1, g2, and g3 used by the O 103 for calculation are based on the user's instruction.
In particular, the function f stored in advance in a ROM (not shown) or the like
It is selected from either pl2 or fpl3 and is set in a RAM or the like (not shown). At the same time, the parameter set {d1, k1} (fpl2
Is selected) or {d1, d2, k1, k2}
(When fpl3 is selected) is also set in a variable register or the like not shown in the figure (the above is step 80 in FIG. 8).
8).

【0098】次に、入力ゲイン係数bが特には図示しな
い変数レジスタ等に設定される(図8のステップ80
9)。次に、既知作用量を決定する関数f0 の演算サブ
ルーチンが、特には図示しないRAM等に設定される
(図8のステップ810)。
Next, the input gain coefficient b is set in a variable register or the like not particularly shown (step 80 in FIG. 8).
9). Next, a calculation subroutine of the function f0 for determining the known action amount is set in the RAM or the like not shown (step 810 in FIG. 8).

【0099】次に、O.S.E.F 109が演算に使
用するパラメータrとh1 が、特には図示しない変数レ
ジスタ等に設定される(図8のステップ811)。な
お、パラメータh1 の値は、ステップ801で設定され
るサンプリングステップhの値よりも大きくなるように
設定される。
Next, the O. S. E. The parameters r and h1 used by the F 109 for calculation are set in a variable register or the like not shown (step 811 in FIG. 8). The value of the parameter h1 is set to be larger than the value of the sampling step h set in step 801.

【0100】最後に、O.S.E.F 109が演算に
使用するパラメータdとd0 が、数27式に基づいて、
ステップ801で設定されたパラメータh1 とステップ
811で設定されたパラメータrとに基づいて算出さ
れ、特には図示しない変数レジスタ等に設定される(図
8のステップ812)。 <メイン動作フロー>上記初期設定動作フローが実行さ
れた後に、メイン動作フローが開始される。図9は、メ
イン動作フローチャートである。この動作フローチャー
トは、図1の最適ADRC101の全体動作を制御する
マイクロプロセッサが、特には図示しないROM等に記
憶された制御プログラムを、特には図示しないRAM等
をワークメモリとして使用しながら実行する動作として
実現される。
Finally, O. S. E. The parameters d and d0 used by F 109 for the calculation are
It is calculated based on the parameter h1 set in step 801 and the parameter r set in step 811, and is set in a variable register (not shown) or the like (step 812 in FIG. 8). <Main Operation Flow> After the initial setting operation flow is executed, the main operation flow is started. FIG. 9 is a main operation flowchart. This operation flowchart is an operation in which the microprocessor that controls the overall operation of the optimum ADRC 101 in FIG. 1 executes a control program stored in a ROM (not shown) or the like while using a RAM (not shown) or the like as a work memory. Is realized as.

【0101】メイン動作フローではまず、特には図示し
ない変数レジスタ等に割り当てられている時刻変数tの
値が0にリセットされた後(図9のステップ901)、
所定の離散時間間隔で時刻変数tの値が図8のステップ
801で設定されたステップ幅hずつ増加させられなが
ら(図9のステップ905)、時刻変数tの値が図8の
ステップ802で設定された最大演算時間Tmax を越え
たと判定されるまで(図9のステップ906の判定がN
Oの間)、各離散時刻t毎に、A.T.P 102の動
作処理(図9のステップ902)、O.S.E.F 1
09の動作処理(図9のステップ903)、及びESO
103の動作処理(図9のステップ904)が順次実
行される。
In the main operation flow, first, after the value of the time variable t assigned to a variable register (not shown) is reset to 0 (step 901 in FIG. 9),
The value of the time variable t is set in step 802 of FIG. 8 while the value of the time variable t is increased by the step width h set in step 801 of FIG. 8 at a predetermined discrete time interval (step 905 of FIG. 9). Until it is determined that the calculated maximum calculation time Tmax has been exceeded (the determination in step 906 in FIG. 9 is N
O)), at each discrete time t, A. T. P 102 operation processing (step 902 in FIG. 9), O.P. S. E. F 1
09 operation processing (step 903 in FIG. 9) and ESO
The operation process 103 (step 904 in FIG. 9) is sequentially executed.

【0102】時刻変数tの値が最大演算時間Tmax を越
えたと判定されると(図9のステップ906の判定がY
ESとなると)、1動作単位分の最適ADRC制御動作
を終了する。 <A.T.P 102の動作フロー>図10は、図9の
メイン動作フローのステップ902の処理として実行さ
れるA.T.P 102の動作を示す動作フローチャー
トである。この動作フローチャートは、A.T.P 1
02の動作を割り当てられたマイクロプロセッサが、特
には図示しないROM等に記憶されたA.T.P動作制
御プログラムを、特には図示しないRAM等をワークメ
モリとして使用しながら実行する動作として実現され
る。
When it is determined that the value of the time variable t exceeds the maximum operation time Tmax (the determination made in step 906 of FIG. 9 is Y).
When it becomes ES), the optimum ADRC control operation for one operation unit is completed. <A. T. Operation Flow of P102> FIG. 10 shows the A.P executed as the processing of step 902 of the main operation flow of FIG. T. It is an operation | movement flowchart which shows operation | movement of P102. This operation flowchart is based on T. P 1
The microprocessor assigned to the operation No. 02 of A.02 is stored in a ROM or the like (not shown). T. The P operation control program is realized as an operation to be executed while using a RAM (not shown) as a work memory.

【0103】まず、前述したように、時刻変数tの値
が、図8のステップ804で設定された過渡プロセス時
間Tで除算されることにより、変数値τが算出され(数
3式の直前の記述を参照)、特には図示しない変数レジ
スタ等に保持される(図10のステップ1001)。
First, as described above, the value of the time variable t is divided by the transient process time T set in step 804 of FIG. 8 to calculate the variable value τ (the value immediately before the equation 3). (See the description), and is held in a variable register (not shown) or the like (step 1001 in FIG. 10).

【0104】次に、図8のステップ805で過渡プロセ
スパターン選択部113において選択された過渡プロセ
スパターンの関数サブルーチンを使用して、前述の数3
式〜数6式のうちの何れかの演算アルゴリズムを使用し
て、離散時刻tにおける過渡プロセス変位v1 (t) 及び
過渡プロセス変位微分v2 (t) が算出され、特には図示
しない変数レジスタ等に保持される。このとき、図8の
ステップ803で設定された目標値v0 と、図8のステ
ップ804で設定された過渡プロセス時間Tと、図10
のステップ1001で算出された変数値τが、演算に使
用される(以上、図10のステップ1002及び100
3)。
Next, using the function subroutine of the transient process pattern selected by the transient process pattern selection unit 113 in step 805 of FIG.
The transient process displacement v1 (t) and the transient process displacement derivative v2 (t) at the discrete time t are calculated by using any one of the formulas to the formula 6 and are stored in a variable register (not shown). Retained. At this time, the target value v0 set in step 803 of FIG. 8, the transient process time T set in step 804 of FIG.
The variable value τ calculated in step 1001 is used for the calculation (above, steps 1002 and 100 in FIG. 10).
3).

【0105】このようにして、A.T.P 102は、
図9のメイン動作フローにおいて順次更新させられる離
散時刻t毎に、目標値v0 に対する過渡プロセス変位v1
(t)及び過渡プロセス変位微分v2 (t) を発生させるこ
とができる。 <O.S.E.F 109の動作フロー>図11は、図
9のメイン動作フローのステップ903の処理として実
行されるO.S.E.F 109の動作を示す動作フロ
ーチャートである。この動作フローチャートは、O.
S.E.F 109の動作を割り当てられたマイクロプ
ロセッサが、特には図示しないROM等に記憶された
O.S.E.F動作制御プログラムを、特には図示しな
いRAM等をワークメモリとして使用しながら実行する
動作として実現される。
In this way, the A. T. P 102 is
At each discrete time t which is sequentially updated in the main operation flow of FIG. 9, the transient process displacement v1 with respect to the target value v0
(t) and the transient process displacement derivative v2 (t) can be generated. <O. S. E. Operation Flow of F 109> FIG. 11 shows the O.F.I. executed as the processing of step 903 of the main operation flow of FIG. S. E. It is an operation | movement flowchart which shows operation | movement of F109. This operation flowchart is based on the O.I.
S. E. The microprocessor assigned the operation of the F 109 is the O.F. S. E. The F operation control program is realized as an operation to be executed while using a RAM or the like (not shown) as a work memory.

【0106】まず、前述した数22式に基づいて、図1
0のステップ1002で算出された離散時刻tにおける
過渡プロセス変位v1 (t) と、後述する図12のステッ
プ1206で1離散時刻前(=t−1)に算出されてい
る離散時刻tにおける状態推定値変位z1 (t) との変位
誤差ε1 (t) と、図10のステップ1003で算出され
た離散時刻tにおける過渡プロセス変位微分v2 (t)
と、後述する図12のステップ1207で1離散時刻前
(=t−1)に算出されている離散時刻tにおける状態
推定値変位微分z2 (t) との変位誤差微分ε2 (t) が、
それぞれ算出され特には図示しない変数レジスタ等に保
持される(図11のステップ1101)。
First, based on the above-mentioned formula 22,
0, the transient process displacement v1 (t) at the discrete time t calculated in step 1002, and the state estimation at the discrete time t calculated one discrete time before (= t-1) in step 1206 of FIG. 12 described later. The displacement error ε1 (t) with respect to the value displacement z1 (t) and the transient process displacement derivative v2 (t) at the discrete time t calculated in step 1003 of FIG.
And the displacement error differential ε 2 (t) with the state estimation value displacement differential z 2 (t) at the discrete time t calculated one discrete time before (= t−1) in step 1207 of FIG.
Each is calculated and stored in a variable register or the like not shown (step 1101 in FIG. 11).

【0107】次に、数27式に従って、上記ε1 (t) 及
びε2 (t) と、図8のステップ801で設定されたパラ
メータh1 とを使用して、変数値yが算出され、特には
図示しない変数レジスタ等に保持される(図11のステ
ップ1102)。次に、数27式に従って、上記変数値
yと、図8のステップ811で算出されたパラメータr
と、同じくステップ812で算出されたパラメータdと
を使用して、変数値a0 が算出され、特には図示しない
変数レジスタ等に保持される(図11のステップ110
3)。
Next, according to the equation (27), the variable value y is calculated using the above ε1 (t) and ε2 (t) and the parameter h1 set in step 801 of FIG. Not held in a variable register or the like (step 1102 in FIG. 11). Next, the variable value y and the parameter r calculated in step 811 of FIG.
And the parameter d similarly calculated in step 812, the variable value a0 is calculated and held in a variable register (not shown) (step 110 in FIG. 11).
3).

【0108】続いて、数27式に従って、変数値yの値
が図8のステップ812で算出されたパラメータd0 の
値以下であるか否かが判定される(図11のステップ1
104)。この判定がYESならば、数27式内の変数
値aの計算式のケース1(上側)の式に基づいて、ステ
ップ1101で算出された変位誤差微分ε2 (t) と、図
8のステップ801で設定されたパラメータh1 と、ス
テップ1102で算出された変数値yを使用して、変数
値aが算出され、特には図示しない変数レジスタ等に保
持される(以上、図11のステップ1105)。
Then, according to the equation 27, it is judged whether or not the value of the variable value y is less than or equal to the value of the parameter d0 calculated in step 812 of FIG. 8 (step 1 of FIG. 11).
104). If this determination is YES, the displacement error differential ε 2 (t) calculated in step 1101 and the step 801 in FIG. 8 are calculated based on the case 1 (upper side) of the calculation formula of the variable value a in the formula 27. The variable value a is calculated using the parameter h1 set in step 1 and the variable value y calculated in step 1102, and is stored in a variable register or the like not shown (above, step 1105 in FIG. 11).

【0109】一方、ステップ1104の判定がNOな
ら、数27式内の変数値aの計算式のケース2(下側)
の式に基づいて、ステップ1101で算出された変位誤
差微分ε2 (t) と、図8のステップ812で算出された
パラメータdと、ステップ1102で算出された変数値
yとステップ1103で算出された変数値a0 を使用し
て、変数値aが算出され、特には図示しない変数レジス
タ等に保持される(図11のステップ1106)。
On the other hand, if the determination in step 1104 is NO, the case 2 (lower side) of the calculation formula of the variable value a in the formula 27 is shown.
Based on the equation, the displacement error differential ε 2 (t) calculated in step 1101, the parameter d calculated in step 812 in FIG. 8, the variable value y calculated in step 1102, and the variable value y calculated in step 1103. The variable value a0 is calculated using the variable value a0, and is stored in a variable register or the like not shown (step 1106 in FIG. 11).

【0110】続いて、数27式に従って、上述のステッ
プ1105又は1106で算出された変数値aの値が図
8のステップ812で算出されたパラメータdの値以下
であるか否かが判定される(図11のステップ110
7)。この判定がYESなら、数27式内の変数値fst
の計算式のケース1(上側)の式に基づき、図8のステ
ップ811で設定されたパラメータrと、ステップ11
05又は1106で算出された変数値aを使用して、関
数値fstが算出され、その値が離散時刻tにおける誤差
フィードバック操作量u00(t) として特には図示しない
変数レジスタ等に保持される(図11のステップ110
8)。
Subsequently, according to the equation 27, it is determined whether or not the value of the variable value a calculated in the above step 1105 or 1106 is less than or equal to the value of the parameter d calculated in step 812 of FIG. (Step 110 in FIG. 11
7). If this determination is YES, the variable value fst in the equation 27
Based on the case 1 (upper side) of the calculation formula of, the parameter r set in step 811 of FIG.
The function value fst is calculated using the variable value a calculated in 05 or 1106, and the value is held in a variable register (not shown) as the error feedback manipulated variable u00 (t) at the discrete time t ( Step 110 of FIG.
8).

【0111】一方、ステップ1107の判定がNOなら
ば、数27式内の変数値fstの計算式のケース2(下
側)の式に基づいて、図8のステップ811で設定され
たパラメータrと、ステップ1105又は1106で算
出された変数値aを使用して、関数値fstが算出され、
その値が離散時刻tにおける誤差フィードバック操作量
u00(t) として、特には図示しない変数レジスタ等に保
持される(図11のステップ1109)。
On the other hand, if the determination in step 1107 is NO, the parameter r set in step 811 of FIG. 8 is calculated based on the case 2 (lower side) of the equation for calculating the variable value fst in the equation 27. , The function value fst is calculated using the variable value a calculated in step 1105 or 1106,
The value is held as an error feedback manipulated variable u00 (t) at the discrete time t in a variable register (not shown) or the like (step 1109 in FIG. 11).

【0112】次に、加算器110と乗算器111を使
い、数20式に従って、外乱補償操作量u1 (t) が算出
される。この演算ではまず、後述する図12のステップ
1206と1207で1離散時刻前(=t−1)に算出
されている離散時刻tにおける状態推定値変位z1 (t)
及び状態推定値変位微分z2 (t) と、外部から入力され
る離散時刻tにおける既知の外乱作用量w0 (t) とに基
づき、図8のステップ810で設定された既知の関数演
算f0 (z1 (t) ,z2 (t) ,w0 (t) )が実行される
ことによって、離散時刻tにおける既知作用量f0 が算
出され、特には図示しない変数レジスタ等に保持され
る。次に、上述のようにして算出された離散時刻tにお
ける既知作用量f0 と、後述する図12のステップ12
08で1離散時刻前(=t−1)に算出されている離散
時刻tにおける不確定作用推定値z3(t) とが加算され
(加算器110)、この加算結果に(−1/b)(入力
ゲイン係数bは図8のステップ809で設定されてい
る)が乗算され(乗算器111)、その乗算結果が離散
時刻tにおける外乱補償操作量u1 (t) として、特には
図示しない変数レジスタ等に保持される(以上、図11
のステップ1110)。
Next, using the adder 110 and the multiplier 111, the disturbance compensation manipulated variable u1 (t) is calculated according to the equation (20). In this calculation, first, the state estimated value displacement z1 (t) at the discrete time t calculated one discrete time before (= t-1) in steps 1206 and 1207 of FIG. 12 described later.
And the state-estimated value displacement derivative z2 (t) and the known disturbance action amount w0 (t) at the discrete time t input from the outside, the known function calculation f0 (z1 By executing (t), z2 (t), w0 (t)), the known action amount f0 at the discrete time t is calculated and held in a variable register or the like (not shown). Next, the known action amount f0 at the discrete time t calculated as described above and step 12 of FIG.
In 08, the uncertain effect estimated value z3 (t) at the discrete time t calculated one discrete time before (= t-1) is added (adder 110), and (-1 / b) is added to the addition result. (The input gain coefficient b is set in step 809 of FIG. 8) is multiplied (multiplier 111), and the multiplication result is used as the disturbance compensation operation amount u1 (t) at the discrete time t, which is not shown in the variable register. Etc. (End of FIG. 11)
Step 1110).

【0113】最後に、ステップ1108又は1109で
算出された誤差フィードバック操作量u00(t) と上記外
乱補償操作量u1 (t) が加算され(加算器112)、離
散時刻tにおける操作量u(t) として、特には図示しな
い変数レジスタ等に保持されると共に、制御対象に出力
される(図11のステップ1111)。
Finally, the error feedback manipulated variable u00 (t) calculated in step 1108 or 1109 and the disturbance compensation manipulated variable u1 (t) are added (adder 112), and the manipulated variable u (t ) Is stored in a variable register (not shown) and is output to the control target (step 1111 in FIG. 11).

【0114】以上のようにして、O.S.E.F 10
9は、制御対象に対する最適な補償動作を実行すること
ができる。 <ESO 103の動作フロー>図12は、図9のメイ
ン動作フローのステップ904の処理として実行される
ESO 103の動作を示す動作フローチャートであ
る。この動作フローチャートは、ESO 103の動作
を割り当てられたマイクロプロセッサが、特には図示し
ないROM等に記憶されたESO動作制御プログラム
を、特には図示しないRAM等をワークメモリとして使
用しながら実行する動作として実現される。
As described above, the O.V. S. E. F 10
9 can execute the optimal compensation operation for the controlled object. <Operation Flow of ESO 103> FIG. 12 is an operation flowchart showing the operation of the ESO 103 which is executed as the process of step 904 of the main operation flow of FIG. This operation flow chart shows an operation in which the microprocessor assigned with the operation of the ESO 103 executes the ESO operation control program stored in the ROM (not shown) or the like while using the RAM (not shown) or the like as the work memory. Will be realized.

【0115】まず、図11のステップ1111において
算出された離散時刻tにおける操作量u(t) の値に、図
8のステップ809で設定された入力ゲイン係数bが乗
算され、その乗算結果に図11のステップ1110で算
出された離散時刻tにおける既知作用量f0 が加算され
て一時変数値bu(t) +f0 が算出され、特には図示し
ない変数レジスタ等に保持される(図12のステップ1
201)。
First, the value of the manipulated variable u (t) at the discrete time t calculated in step 1111 of FIG. 11 is multiplied by the input gain coefficient b set in step 809 of FIG. The known action amount f0 at the discrete time t calculated in step 1110 of 11 is added to calculate the temporary variable value bu (t) + f0, which is held in a variable register (not shown) (step 1 in FIG. 12).
201).

【0116】次に、数14式に基づいて、ステップ12
06において1離散時刻前(=t−1)に算出されてい
る離散時刻tにおける状態推定値変位z1 (t) と、制御
対象から入力している離散時刻t(現在)における制御
対象出力y(t) とを使用して、離散時刻tにおける誤差
ε(t) が算出される(図12のステップ1202)。
Next, based on the equation (14), step 12
In 06, the state estimated value displacement z1 (t) at the discrete time t calculated one discrete time before (= t-1) and the controlled object output y (at the discrete time t (current) input from the controlled object t) is used to calculate the error ε (t) at the discrete time t (step 1202 in FIG. 12).

【0117】次に、図8のステップ808での設定に基
づき、数16式(fpl2 が選択された場合)又は数1
7式(fpl3 が選択された場合)に従い、離散時刻t
における非線形関数g1 (ε(t) )=fpl2 (ε(t)
,d1 ,k1 )又はg1 (ε(t) )=fpl3 (ε(t)
,d1 ,d2 ,k1 ,k2 )が演算される(図12のス
テップ1203)。
Next, based on the setting in step 808 of FIG. 8, expression 16 (when fpl2 is selected) or expression 1
According to equation 7 (when fpl3 is selected), the discrete time t
Non-linear function g1 (ε (t)) = fpl2 (ε (t)
, D1, k1) or g1 (ε (t)) = fpl3 (ε (t)
, D1, d2, k1, k2) are calculated (step 1203 in FIG. 12).

【0118】同様に図8のステップ808での設定に基
づき、数16式又は数17式に従い、離散時刻tにおけ
る非線形関数g2 (ε(t) )=fpl2 (ε(t) ,d1
,k1)又はg2 (ε(t) )=fpl3 (ε(t) ,d1
,d2 ,k1 ,k2 )が算出される(図12のステップ
1204)。
Similarly, based on the setting in step 808 of FIG. 8, the nonlinear function g2 (ε (t)) = fpl2 (ε (t), d1
, K1) or g2 (ε (t)) = fpl3 (ε (t), d1
, D2, k1, k2) are calculated (step 1204 in FIG. 12).

【0119】更に図8のステップ808での設定に基づ
き、数16式又は数17式に従い、離散時刻tにおける
非線形関数g3 (ε(t) )=fpl2 (ε(t) ,d1 ,
k1)又はg3 (ε(t) )=fpl3 (ε(t) ,d1 ,d
2 ,k1 ,k2 )が算出される(図12のステップ120
5)。
Further, based on the setting in step 808 of FIG. 8, the non-linear function g3 (ε (t)) = fpl2 (ε (t), d1,
k1) or g3 (ε (t)) = fpl3 (ε (t), d1, d
2, k1, k2) is calculated (step 120 in FIG. 12).
5).

【0120】その後、数14式に基づき、ステップ12
06及び1207において1離散時刻前(=t−1)に
それぞれ算出されている離散時刻tにおける状態推定値
変位z1 (t) 及び状態推定値変位微分z2 (t) と、上記
ステップ1203で算出された離散時刻tにおける非線
形関数g1 (ε(t) )と、図8のステップ801で設定
されたパラメータhと、図8のステップ807で設定さ
れた適応ゲインβ01とに基づいて、次の離散時刻(=t
+h)における状態推定値変位z1 (t+h) が推定され
る。この状態推定値変位z1 (t+h) は、次の離散時刻に
おけるz1 (t) として、変数値の内容が置き換えられ
て、特には図示しない変数レジスタ等に保持される(図
12のステップ1206)。
Then, based on the equation (14), step 12
The estimated state value displacement z1 (t) and the estimated state value displacement derivative z2 (t) at the discrete time t calculated one discrete time before (= t-1) in 06 and 1207, and calculated in the above step 1203. Based on the nonlinear function g1 (ε (t)) at the discrete time t, the parameter h set at step 801 in FIG. 8, and the adaptive gain β01 set at step 807 in FIG. (= T
The state estimate displacement z1 (t + h) at + h) is estimated. This state estimated value displacement z1 (t + h) is replaced with the content of the variable value as z1 (t) at the next discrete time, and held in a variable register or the like not shown (step 1206 in FIG. 12). ).

【0121】続いて数14式に基づき、ステップ120
7及び1208において1離散時刻前(=t−1)にそ
れぞれ算出されている離散時刻tにおける状態推定値変
位微分z2 (t) 及び不確定作用推定値z3 (t) と、上述
のステップ1204で算出された離散時刻tにおける非
線形関数g2 (ε(t) )と、図8のステップ801で設
定されたパラメータhと、図8のステップ807で設定
された適応ゲインβ02と、更に、ステップ1201で算
出された一時変数値bu(t) +f0 とに基づいて、次の
離散時刻(=t+h)における状態推定値変位z2 (t+h)
が推定される。この状態推定値変位z2 (t+h) について
も、次の離散時刻におけるz2 (t) として、変数値の内
容が置き換えられて、特には図示しない変数レジスタ等
に保持される(図12のステップ1207)。
Subsequently, based on the equation (14), step 120
7 and 1208, the state estimated value displacement derivative z2 (t) and the uncertain effect estimated value z3 (t) at the discrete time t calculated one discrete time before (= t−1) respectively, and in step 1204 described above. The calculated nonlinear function g2 (ε (t)) at the discrete time t, the parameter h set in step 801 of FIG. 8, the adaptive gain β02 set in step 807 of FIG. 8, and further in step 1201 Based on the calculated temporary variable value bu (t) + f0, the estimated state value displacement z2 (t + h) at the next discrete time (= t + h)
Is estimated. With respect to this state estimated value displacement z2 (t + h), the contents of the variable value are replaced as z2 (t) at the next discrete time, and are held in a variable register or the like not particularly shown (step of FIG. 12). 1207).

【0122】最後に、数14式に基づいて、ステップ1
208において1離散時刻前(=t−1)に算出されて
いる離散時刻tにおける不確定作用推定値z3 (t) と、
上述のステップ1205で算出された離散時刻tにおけ
る非線形関数g3 (ε(t) )と、図8のステップ801
で設定されたパラメータhと、図8のステップ807で
設定された適応ゲインβ03とに基づき、次の離散時刻
(=t+h)における状態推定値変位z3 (t+h) が推定
される。この状態推定値変位z3 (t+h) についても、次
の離散時刻におけるz3 (t) として、変数値の内容が置
き換えられて、特には図示しない変数レジスタ等に保持
される(図12のステップ1208)。
Finally, based on the equation (14), step 1
In 208, an uncertain effect estimated value z3 (t) at the discrete time t calculated one discrete time before (= t-1),
The nonlinear function g3 (ε (t)) at the discrete time t calculated in step 1205 and step 801 in FIG.
The estimated state displacement z3 (t + h) at the next discrete time (= t + h) is estimated based on the parameter h set in step 807 and the adaptive gain β03 set in step 807 in FIG. With respect to this state estimated value displacement z3 (t + h), the content of the variable value is replaced as z3 (t) at the next discrete time, and is stored in a variable register or the like not shown (step in FIG. 12). 1208).

【0123】以上のようにして少ない演算量で、離散時
刻t毎に、状態推定値変位z1 (t)、状態推定値変位微分
z2 (t) 、及び不確定作用推定値z3 (t) を算出するこ
とができる。本発明の実施の形態の動作例の説明 上記本発明の実施の形態がもたらす効果について、以下
に具体例をあげて説明する。
As described above, the state estimation value displacement z1 (t), the state estimation value displacement derivative z2 (t), and the uncertain effect estimation value z3 (t) are calculated at each discrete time t with a small amount of calculation. can do. Description of Operation Example of Embodiment of the Present Invention The effects brought about by the embodiment of the present invention will be described below with reference to specific examples.

【0124】まず、制御対象を、下記数28式のように
仮定する。
First, the controlled object is assumed as shown in the following expression 28.

【0125】[0125]

【数28】 [Equation 28]

【0126】ここで、Here,

【0127】[0127]

【数29】 [Equation 29]

【0128】は、未知の外乱とする。操作目標値ν0 =
1に設定する。過渡プロセス時間T=3秒とする。また
過渡プロセスのパターンとして、前述した数6式による
ものを選択する。更に、非線形関数g1 (ε),g2
(ε),g3 (ε )と適応ゲインβ01,β02,β03を
次式のように設定する。
Is an unknown disturbance. Operation target value ν 0 =
Set to 1. The transient process time T = 3 seconds. Further, as the pattern of the transient process, the one according to the above-mentioned equation 6 is selected. Furthermore, the nonlinear functions g1 (ε), g2
(Ε), g3 (ε) and the adaptive gains β01, β02, β03 are set as in the following equation.

【0129】[0129]

【数30】 [Equation 30]

【0130】操作量u00は次式によって算出する。離散
時間のステップ幅h=0.01とする。
The manipulated variable u00 is calculated by the following equation. Discrete time step width h = 0.01.

【0131】[0131]

【数31】 [Equation 31]

【0132】以上の設定条件のもとで制御を行った場合
の実験結果を、図13(γ=1の場合)及び図14(γ
=10の場合)に示す。図13の場合には、ほぼ完璧に
外乱の補償に成功しており、図14のような大きな外乱
の場合でも良好に追従している様子がわかる。
Experimental results obtained when the control is performed under the above set conditions are shown in FIG. 13 (when γ = 1) and FIG. 14 (γ).
= 10). In the case of FIG. 13, it can be seen that the disturbance has been compensated almost perfectly, and that it is following well even in the case of a large disturbance as shown in FIG.

【0133】以上の実験結果は、本発明による“最適自
動外乱排除制御器”が、非常に広範囲の制御対象モデル
の制御が可能なことを示唆しているといえる。他の実施の形態の説明 以上、本発明の1つの実施の形態について詳細に説明し
たが、本発明は、例えばA.T.P 102、ESO
103、及びO.S.E.F 109のそれぞれ単体で
も、他の制御要素と組み合わせて効果を発揮することが
できる。
It can be said that the above experimental results suggest that the "optimal automatic disturbance rejection controller" according to the present invention can control a very wide range of controlled object models. Description of Other Embodiments One embodiment of the present invention has been described in detail above. T. P 102, ESO
103, and O. S. E. Even each F 109 alone can exert an effect in combination with other control elements.

【0134】また、ESO 103に関して、本発明の
実施の形態における数7式、数12式、数14式等の説
明では、制御対象システムとして2次の非線形システム
を仮定したが、本発明はこれに限られるものではなく、
n次への拡張は容易である。n次の一般系は、例えば文
献Bの(5)式として開示してあるため、このなかの非
線形関数gj(z1 (t) −x(t) )に、本発明の実施の形
態で示した数16式や数17式を適用することは、何の
制限もない。
Regarding the ESO 103, the second-order nonlinear system is assumed as the controlled system in the description of the equations (7), (12), (14), etc. in the embodiment of the present invention. Is not limited to
Extension to the nth order is easy. Since the n-th order general system is disclosed as the equation (5) of the document B, for example, the nonlinear function gj (z1 (t) -x (t)) is shown in the embodiment of the present invention. There is no limitation in applying the equations (16) and (17).

【0135】なお、本発明では、上記本発明の実施の形
態で示した各種非線形関数に代わるものとして、適切な
線形関数を含めることも可能である。
In the present invention, it is possible to include an appropriate linear function as a substitute for the various nonlinear functions shown in the above-mentioned embodiments of the present invention.

【0136】[0136]

【発明の効果】本発明によれば、自動的に制御対象の
“内乱(モデル)”と“外乱”の影響を観測でき、かつ補
償を行うことが可能となる。従って、どんなに複雑な環
境でも、かなり精度の高い制御を実現することが可能と
なる。
According to the present invention, it is possible to automatically observe the effects of the "internal disturbance (model)" and "external disturbance" of the controlled object, and to perform compensation. Therefore, it is possible to realize control with considerably high accuracy even in a complicated environment.

【0137】また、本発明を実現するための非線形アル
ゴリズムも簡単であるため、最適な自動外乱排除制御シ
ステムを容易に設計でき、かつパラメータの適応範囲も
かなり広いため、理想的な実用ディジタル制御器を実現
することが可能となる。本発明により実現される“最適
自動外乱排除制御器”の特徴をまとめると、主に以下の
9点を挙げることができる。 1)制御対象モデルに独立した非線型固定構造である。 2)迅速で、オーバーラン、静的誤差が無い制御ができ
る。 3)パラメータの物理意義が明確なため、パラメータの
調整が容易である。 4)アルゴリズムが簡単なため、高速でかつ高精度な制
御を実現可能な理想的なディジタル制御器である。 5)外乱を測定する必要も無く、その外乱の影響が排除
できる。 6)モデルの線形、非線型、定常、非定常とは無関係で
ある。 7)制御対象モデルが既知であればもっと良いが、未知
でもかまわない。 8)大時間遅れ制御対象モデルの制御が容易にできる。 9)ディカップリング制御が特に簡単である。
Further, since the non-linear algorithm for implementing the present invention is simple, an optimum automatic disturbance rejection control system can be easily designed, and the adaptive range of parameters is considerably wide, so that an ideal practical digital controller can be obtained. Can be realized. The features of the "optimum automatic disturbance rejection controller" realized by the present invention can be summarized as follows. 1) A non-linear fixed structure independent of the controlled object model. 2) Control can be performed quickly and without overrun or static error. 3) Since the physical significance of the parameters is clear, it is easy to adjust the parameters. 4) Since the algorithm is simple, it is an ideal digital controller that can realize high-speed and highly accurate control. 5) It is not necessary to measure the disturbance, and the influence of the disturbance can be eliminated. 6) It is irrelevant to the linear, nonlinear, steady, and non-steady state of the model. 7) It is better if the controlled object model is known, but it does not matter if it is unknown. 8) A large time delay controlled model can be easily controlled. 9) Decoupling control is particularly simple.

【0138】現在、大多数の産業用制御器はディジタル
制御器の形で出現し、古いアナログ制御器もディジタル
制御器によって取って代わられた。制御器業界は、ディ
ジタル化、モジュール化、集積化時代に突入している。
本発明により実現される“最適自動外乱排除制御器”
は、この時代のニーズに応えた産物である。本制御器
は、より高効率・高精度のプロセス制御の分野で採用さ
れているPID制御器と現行の各種高級制御器に取って
代わることができるものである。
Presently, the majority of industrial controllers have emerged in the form of digital controllers, and older analog controllers have also been replaced by digital controllers. The controller industry is entering an era of digitization, modularization and integration.
"Optimal automatic disturbance rejection controller" realized by the present invention
Is a product that meets the needs of this era. This controller can replace the PID controller used in the field of more efficient and highly accurate process control and various existing high-level controllers.

【0139】更に、本発明で、各種の制御対象モデル
(多くの制御対象モデルは同一種類に属する)への対応
は、初期設定におけるパラメータの調整作業だけで、容
易に実現することが可能である。本発明の基礎となった
“自動外乱排除制御器(ADRC)”は既に、“ロボッ
ト”の高速・高精度制御、力学持久機群制御、炉温制
御、発電機励磁制御、磁気懸吊ストローク制御、4シリ
ンダー協調制御、伝動装置の運動制御、非同期機周波数
変換調速制御、高速高精度加工旋盤制御等の様々な産業
分野で実物実験中であり、演算量が多いことを除いて、
理想的な制御効果を得ている。また、“電力システム可
制御従続補償制御”、“電力システム静止アイドリング
補償制御”、“耐地震建築システム制御”、“空間飛行
体姿勢制御”、“運動体プラットホーム制御”などの異
なる産業領域で、その応用研究も理想的な結果を取得
し、大きな応用性を示してくれている。
Further, according to the present invention, correspondence to various controlled object models (many controlled object models belong to the same type) can be easily realized only by adjusting the parameters in the initial setting. . The "Automatic Disturbance Rejection Controller (ADRC)" that is the basis of the present invention has already been used for high-speed and high-accuracy control of "robots", dynamic endurance machine group control, furnace temperature control, generator excitation control, magnetic suspension stroke control. , 4 cylinder coordinated control, transmission motion control, asynchronous machine frequency conversion speed control, high-speed and high-accuracy machining lathe control, etc.
The ideal control effect is obtained. In addition, in different industrial areas such as "electric power system controllable continuous compensation control", "electric power system stationary idling compensation control", "seismic resistant building system control", "spacecraft attitude control", "moving body platform control", etc. , The applied research has obtained ideal results and shows great applicability.

【0140】本発明で実現される新たなる“最適自動外
乱排除制御器”(OptimalADRC)は、その前
身である“自動外乱排除制御器(ADRC)”より、ア
ルゴリズムが簡単で、制御効率も更に高いので、その応
用範囲を更に広げることが可能である。
The new "optimal automatic disturbance rejection controller" (Optimal ADRC) realized by the present invention has a simpler algorithm and higher control efficiency than its predecessor "Automatic disturbance rejection controller (ADRC)". Therefore, its application range can be further expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】過渡プロセスパターン1の特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram of a transient process pattern 1.

【図3】過渡プロセスパターン2の特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram of a transient process pattern 2.

【図4】過渡プロセスパターン3の特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram of a transient process pattern 3.

【図5】過渡プロセスパターン4の特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram of a transient process pattern 4.

【図6】ESOのための折線関数の特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram of a polygonal line function for ESO.

【図7】O.S.E.Fのための最適非線形関数の特性
図である。
FIG. 7: O. S. E. It is a characteristic view of the optimal nonlinear function for F.

【図8】初期設定動作フローチャートである。FIG. 8 is a flowchart of an initial setting operation.

【図9】メイン動作フローチャートである。FIG. 9 is a main operation flowchart.

【図10】A.T.Pの動作フローチャートである。10: A. T. It is a P operation | movement flowchart.

【図11】O.S.E.Fの動作フローチャートであ
る。
FIG. S. E. 9 is an operation flowchart of F.

【図12】ESOの動作フローチャートである。FIG. 12 is an operation flowchart of ESO.

【図13】実験結果の特性図(γ=1)である。FIG. 13 is a characteristic diagram of experimental results (γ = 1).

【図14】実験結果の特性図(γ=10)である。FIG. 14 is a characteristic diagram of experimental results (γ = 10).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 最適ADRC(最適自動外乱排除制御器) 102 A.T.P(過渡プロセス設定器) 103 ESO(拡張状態観測器) 104、111 乗算器 105 既知作用量演算器 108、110、112 加算器 107 誤差算出器 108 微分誤差算出器 109 O.S.E.F(最適状態誤差フィードバ
ック器) 113 過渡プロセスパターン選択部 114 非線形関数選択部
101 Optimal ADRC (Optimal Automatic Disturbance Rejection Controller) 102 A. T. P (transient process setter) 103 ESO (extended state observer) 104, 111 multiplier 105 known action amount calculators 108, 110, 112 adder 107 error calculator 108 differential error calculator 109 O. S. E. F (optimum state error feedback device) 113 Transient process pattern selection unit 114 Non-linear function selection unit

フロントページの続き (72)発明者 韓 京清 中華人民共和国北京市海淀区中関村935 楼610号 (56)参考文献 特開 平7−56634(JP,A) 特開 平5−265514(JP,A) 特開 平5−143106(JP,A) 特開 昭60−156117(JP,A) 特開 平9−242507(JP,A) 特開2001−325006(JP,A) FENG G,HUANG L,ZH U D(Tsinghua Uni v.,Beijing,CHN),A Nonlinear Auto−Dis turbance Rejection Controller for In duction Motor.,Pro ceedings. IECON(1998 IEEE 24TH ANNUAL C ONFERENCE OF THE I EEE INDUSTRIAL ELE CTRONICS),米国,1999年 1 月18日,VOL.1998, NO.VO L.3,p.1509−1514 バグス マハワン、羅 正華、韓 京 清、中嶋 新一,拡張状態オブザーバに よるロボットの高速・高精度運動制御, 日本ロボット学会誌,日本,2000年 3 月15日,VOL.18, NO.2,p. 244−251 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 11/36 - 13/02 Continued Front Page (72) Inventor Han Jing Qing, People's Republic of China, Beijing, Haidian District, Zhongguancun 935, No. 610 (56) References JP-A-7-56634 (JP, A) JP-A-5-265514 (JP, A) JP 5-143106 (JP, A) JP 60-156117 (JP, A) JP 9-242507 (JP, A) JP 2001-325006 (JP, A) FENG G, HUANG L , ZH U D (Tsinghua Uni v., Beijing, CHN), A Nonlinear Auto-Disturbance Rejection Controller for Induction Motor. , Proceedings. IECON (1998 IEEE 24TH ANNNUAL CONFERENCE OF THE IEE INDUSTRIAL ELE CRONICS), USA, January 18, 1999, VOL. 1998, NO. VOL. 3, p. 1509-1514 Bags Mahawan, Luo Sunghua, Han Kyo Kiyo, Shinichi Nakajima, High-speed and high-precision motion control of robots by extended state observer, Journal of the Robotics Society of Japan, Japan, March 15, 2000, VOL. 18, NO. 2, p. 244-251 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G05B 11/36-13/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 制御対象の状態の推定値の変位と前記制
御対象の状態の実際の変位量との誤差を非線形関数を含
むことのできる変換関数を用いて変換する演算を含み、
未知の外乱と制御対象システムの未知の動特性とを含む
不確定作用を状態変数を介して観測可能なオブザーバを
用いた拡張状態観測方法であって、 前記誤差を変換関数を用いて変換する演算を、前記誤差
を前記変換関数を近似する次式で示される折線関数fp
2 (x,d1 ,k1 )又はfpl3 (x,d1,d2
k1 ,k2 )の何れかを用いた演算と等価な演算として実
行し、 該演算の出力値に基づいて、前記制御対象の状態の各次
元毎の推定値と前記不確定作用の推定値を、前記オブザ
ーバを用いて算出する、 過程を含むことを特徴とする拡張状態観測方法。 【数1】 ここで、x:関数への入力、sign(x):入力xの
符号値(+1又は−1)を演算する関数、d1 2
k1 k2 :可変パラメータ
1. An operation for converting an error between a displacement of an estimated value of a controlled object state and an actual displacement amount of the controlled object state using a conversion function capable of including a non-linear function,
An extended state observation method using an observer capable of observing an uncertain effect including an unknown disturbance and an unknown dynamic characteristic of a controlled system via a state variable, which is an operation for converting the error using a conversion function. Is a polygonal line function fp expressed by the following equation that approximates the error to the conversion function.
l 2 (x, d 1 , k 1 ) or fpl 3 (x, d 1 , d 2 ,
k 1 , k 2 ) is executed as an operation equivalent to an operation using any one of them, and the estimated value of each dimension of the state of the controlled object and the estimated value of the uncertain effect are calculated based on the output value of the operation. Is calculated by using the observer. An extended state observation method comprising: [Equation 1] Here, x: input to the function, sign (x): function for calculating the code value (+1 or -1) of the input x, d 1 , d 2 ,
k 1 , k 2 : variable parameters
【請求項2】 制御対象の状態の推定値の変位と目標値
の過渡プロセスの変位との誤差である変位誤差と、前記
制御対象の状態の推定値の変位の微分と前記目標値の過
渡プロセスの変位の微分との誤差である変位微分誤差と
を算出し、該変位誤差及び変位微分誤差を入力としそれ
らの誤差を共にゼロに収束させる非線形関数を含むこと
のできる変換関数を演算し、前記制御対象に対する操作
量である誤差フィードバック操作量を算出して前記制御
対象を制御することによって、前記制御対象の状態の変
位を補償するフィードバック制御方法であって、 前記変換関数による演算を、前記変位誤差及び変位微分
誤差をゼロに収束させるときに、それらの誤差の値のゼ
ロ近傍での振動を抑制する特性を有し、次式で示される
演算と等価な演算として実行する、 過程を含むことを特徴とするフィードバック制御方法。 【数2】 ここで、t:離散時刻、ε1 (t) :離散時刻tにおける
変位誤差の入力、ε2 (t) :離散時刻tにおける変位微
分誤差の入力、r:過渡プロセスの加速度に関連して設
定されるパラメータ、h1 :定数パラメータ、y:内部
変数、a0 :内部変数、sign(y)とsign
(a):入力y又はaの符号値(+1又は−1)を演算
する関数、a:内部変数、fst(ε1 (t) ,ε2 (t) ,
r,h):非線形関数値、u00(t) :離散時刻tにおけ
る誤差フィードバック操作量
2. A displacement error, which is an error between the displacement of the estimated value of the controlled object state and the displacement of the transient process of the target value, the derivative of the displacement of the estimated value of the controlled object state, and the transient process of the target value. And a displacement differential error which is an error with respect to the differential of the displacement, and calculates a conversion function that can include a non-linear function that inputs the displacement error and the displacement differential error and converges both of these errors to zero, A feedback control method for compensating for a displacement of a state of the controlled object by calculating an error feedback manipulated variable which is an operated amount for a controlled object, and compensating for a displacement of a state of the controlled object, wherein the calculation by the conversion function is performed by When the error and displacement differential error are converged to zero, it has the characteristic of suppressing the vibration of those error values near zero, and is equivalent to the operation shown by the following equation. Feedback control method characterized by comprising rows, the process. [Equation 2] Here, t: discrete time, ε 1 (t): input of displacement error at discrete time t, ε 2 (t): input of differential displacement error at discrete time t, r: set in relation to acceleration of transient process Parameters, h 1 : constant parameter, y: internal variable, a 0 : internal variable, sign (y) and sign
(A): a function that calculates the sign value (+1 or -1) of the input y or a, a: internal variable, fst (ε 1 (t), ε 2 (t),
r, h): nonlinear function value, u 00 (t): error feedback manipulated variable at discrete time t
JP2000183775A 2000-06-19 2000-06-19 Method and apparatus for implementing feedback control that optimally and automatically rejects disturbances Expired - Lifetime JP3516232B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000183775A JP3516232B2 (en) 2000-06-19 2000-06-19 Method and apparatus for implementing feedback control that optimally and automatically rejects disturbances
CN 01129433 CN1225679C (en) 2000-06-19 2001-06-19 Method and device for implementing optimized self anti-interference feedback control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000183775A JP3516232B2 (en) 2000-06-19 2000-06-19 Method and apparatus for implementing feedback control that optimally and automatically rejects disturbances

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002023807A JP2002023807A (en) 2002-01-25
JP3516232B2 true JP3516232B2 (en) 2004-04-05

Family

ID=18684300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000183775A Expired - Lifetime JP3516232B2 (en) 2000-06-19 2000-06-19 Method and apparatus for implementing feedback control that optimally and automatically rejects disturbances

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3516232B2 (en)
CN (1) CN1225679C (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100527024C (en) * 2004-07-21 2009-08-12 韩京清 Three-parameter fastest self-anti-interference controller device and self-anti-interference control method
CN106842916A (en) * 2016-12-23 2017-06-13 中国科学院数学与系统科学研究院 A kind of prediction Auto-disturbance-rejection Control of three-dimensional position servo-drive system

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8041436B2 (en) 2002-04-18 2011-10-18 Cleveland State University Scaling and parameterizing a controller
US8180464B2 (en) 2002-04-18 2012-05-15 Cleveland State University Extended active disturbance rejection controller
CN100369344C (en) * 2003-10-24 2008-02-13 华南理工大学 Synthetized compensation device in electric power system and synthetized compensation method
EP2447792A1 (en) * 2005-09-19 2012-05-02 Cleveland State University Controllers, observer, and applications thereof
CN100444059C (en) * 2006-10-13 2008-12-17 东南大学 Method for building simplified self interference rejection controller of permanent magnet synchronous machine
JP4332901B2 (en) * 2007-08-01 2009-09-16 株式会社デンソー Device control method and device control apparatus
JP5228256B2 (en) * 2008-12-26 2013-07-03 株式会社デンソー Air conditioning control device for vehicles
CN101935722B (en) * 2010-09-03 2012-05-30 西安陕鼓动力股份有限公司 Control method of bypass valve of energy recovery device during abnormal full close of stator blade
CN102354988B (en) * 2011-09-08 2015-07-01 天津理工大学 Linear extended state observer (LESO)-based static var compensator (SVC) control method
CN103293952A (en) * 2012-03-01 2013-09-11 山东交通学院 Ship host active-disturbance-rejection controller
US8710777B2 (en) 2012-04-20 2014-04-29 Linestream Technologies Method for automatically estimating inertia in a mechanical system
US9041337B2 (en) * 2012-05-18 2015-05-26 Linestream Technologies Motion profile generator
CN103294073B (en) * 2013-05-13 2016-04-27 广东电网公司电力科学研究院 Single order true hysteresis link Active Disturbance Rejection Control system and control method thereof
US9690261B2 (en) 2013-06-25 2017-06-27 Linestream Technologies Method for automatically setting responsiveness parameters for motion control systems
US10061275B2 (en) 2014-07-29 2018-08-28 Linestream Technologies Optimized parameterization of active disturbance rejection control
CN104570730A (en) * 2014-11-26 2015-04-29 中国科学院光电技术研究所 Improved auto-disturbance rejection controlling method
CN104865968B (en) * 2015-04-22 2017-06-23 浙江工业大学 A kind of quadrotor Hovering control method of use tandem Auto Disturbances Rejection Control Technique
CN104898429B (en) * 2015-05-27 2017-09-22 北京工业大学 A kind of three rotor attitude control methods based on Active Disturbance Rejection Control
US10126202B2 (en) 2015-09-11 2018-11-13 Linestream Technologies Method for automatically estimating inertia, coulomb friction, and viscous friction in a mechanical system
CN105573380A (en) * 2016-03-24 2016-05-11 柳州铁道职业技术学院 Auto-disturbance rejection temperature control system of automatic production line spraying and drying process
CN105676915A (en) * 2016-03-24 2016-06-15 柳州铁道职业技术学院 Production line spraying and drying process temperature control method based on active-disturbance-rejection control (ADRC) technology
CN105843233B (en) * 2016-04-11 2018-10-09 哈尔滨工程大学 A kind of Autonomous Underwater Vehicle motion control method based on nonlinear observer
CN106166960A (en) * 2016-05-24 2016-11-30 中国人民解放军空军第航空学院 The side slip angle control method of four motorized wheels electric automobile
CN105912009B (en) * 2016-06-16 2019-03-12 浙江工业大学 Quadrotor control method based on POLE PLACEMENT USING and fuzzy Auto Disturbances Rejection Control Technique
CN106950839B (en) * 2017-05-09 2020-04-10 厦门理工学院 Construction method of active disturbance rejection control structure for motor rotating speed regulating system
CN109308008B (en) * 2017-07-28 2021-08-03 上海三菱电梯有限公司 Active disturbance rejection control device with abnormality coping capability
CN107425769B (en) * 2017-08-10 2020-11-13 广东工业大学 Active disturbance rejection control method and system for permanent magnet synchronous motor speed regulating system
CN108227487B (en) * 2017-12-19 2020-12-29 广东工业大学 Switching friction compensation active disturbance rejection control method based on prediction model and motion platform
CN109032156B (en) * 2018-07-03 2020-08-25 北京航空航天大学 Suspended load quad-rotor unmanned aerial vehicle hovering control method based on state observation
CN109116721B (en) * 2018-08-23 2021-10-19 广东工业大学 Control method for converting time-varying system into steady system
CN109143858B (en) * 2018-08-23 2021-08-24 广东工业大学 Rigid-flexible coupling motion platform control method based on disturbance force measurement compensation
CN111240192B (en) * 2018-11-28 2022-02-01 中国科学院沈阳自动化研究所 Smooth switching function-based target value control method for transition process
CN109507885B (en) * 2018-12-20 2020-09-25 中国海洋大学 Model-free self-adaptive AUV control method based on active disturbance rejection
CN109742425A (en) * 2018-12-26 2019-05-10 东南大学 A kind of fuel battery temperature control method based on data-driven Active Disturbance Rejection Control
CN110022137B (en) * 2019-02-15 2022-11-01 华侨大学 Simple complementary fusion filtering and differential estimation method
CN110131312B (en) * 2019-04-03 2023-06-09 江苏大学 Five-degree-of-freedom alternating current active magnetic bearing active disturbance rejection decoupling controller and construction method
CN110286589B (en) * 2019-06-12 2020-12-18 中南大学 Active disturbance rejection control method of nonlinear full-drive MIMO system
CN110897682B (en) * 2019-07-01 2022-05-13 广州易和医疗技术开发有限公司 Multi-output minimally invasive surgery system based on ADRC frequency control
CN110897683A (en) * 2019-07-01 2020-03-24 广州易和医疗技术开发有限公司 Multi-output minimally invasive surgical instrument based on active disturbance rejection control and control method thereof
CN110703591A (en) * 2019-10-29 2020-01-17 西安石油大学 Control method of active disturbance rejection controller of rotary valve driving motor
JP7313633B2 (en) 2020-01-31 2023-07-25 国立大学法人広島大学 Position control device and position control method
CN111413865B (en) * 2020-03-05 2021-07-13 清华大学 Disturbance compensation single-loop superheated steam temperature active disturbance rejection control method
RU202917U1 (en) * 2020-11-16 2021-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Device for nonlinear correction in electromechanical systems
CN112448633B (en) * 2020-11-16 2022-04-08 南京工程学院 Flywheel energy storage machine side control system and method based on improved ADRC
CN112650268A (en) * 2020-12-25 2021-04-13 深圳市优必选科技股份有限公司 Robot motion control method, device, robot and storage medium
CN112960477B (en) * 2021-02-03 2022-05-06 浙江理工大学 Winding forming control method for detecting and dynamically adjusting tension in real time
CN113156809A (en) * 2021-04-22 2021-07-23 广东第二师范学院 Motor rotating speed control method based on differential regulation improved PD algorithm
CN113401366B (en) * 2021-06-17 2022-07-05 北京控制工程研究所 Strong anti-interference composite control method for overcoming influence of periodic moving parts
CN114326750B (en) * 2022-01-12 2023-12-19 江苏科技大学 Unmanned surface vehicle path tracking control system based on active disturbance rejection control
CN114903648B (en) * 2022-05-09 2022-11-22 北京理工大学 Double-hormone artificial pancreas controller based on ESO and model predictive control
WO2024043303A1 (en) * 2022-08-26 2024-02-29 コベルコ建機株式会社 Control device and control method

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FENG G,HUANG L,ZHU D(Tsinghua Univ.,Beijing,CHN),A Nonlinear Auto−Disturbance Rejection Controller for Induction Motor.,Proceedings. IECON(1998 IEEE 24TH ANNUAL CONFERENCE OF THE IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS),米国,1999年 1月18日,VOL.1998, NO.VOL.3,p.1509−1514
バグス マハワン、羅 正華、韓 京清、中嶋 新一,拡張状態オブザーバによるロボットの高速・高精度運動制御,日本ロボット学会誌,日本,2000年 3月15日,VOL.18, NO.2,p.244−251

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100527024C (en) * 2004-07-21 2009-08-12 韩京清 Three-parameter fastest self-anti-interference controller device and self-anti-interference control method
CN106842916A (en) * 2016-12-23 2017-06-13 中国科学院数学与系统科学研究院 A kind of prediction Auto-disturbance-rejection Control of three-dimensional position servo-drive system
CN106842916B (en) * 2016-12-23 2018-12-21 中国科学院数学与系统科学研究院 A kind of prediction Auto-disturbance-rejection Control of three-dimensional position servo-system

Also Published As

Publication number Publication date
CN1225679C (en) 2005-11-02
JP2002023807A (en) 2002-01-25
CN1333487A (en) 2002-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3516232B2 (en) Method and apparatus for implementing feedback control that optimally and automatically rejects disturbances
Pradhan et al. Position control of a flexible manipulator using a new nonlinear self-tuning PID controller
JP4223894B2 (en) PID parameter adjustment device
JP2009245419A (en) System controller and system control method
JPWO2006011519A1 (en) Servo control device
JP2006146572A (en) Servo control apparatus and method
Luo et al. Anti-oscillation and chaos control of the fractional-order brushless DC motor system via adaptive echo state networks
JP5211306B2 (en) Feed forward control method for moving body
JPH0883104A (en) Plant controller
JP3158439B2 (en) Preview control device
Mondal et al. An adaptive full order sliding mode controller for mismatched uncertain systems
JP2928294B2 (en) Decimation learning control device
Stearns et al. A comparative study of feedforward tuning methods for wafer scanning systems
JPH10323070A (en) Motor controller
JP7443933B2 (en) motor control device
JP3109605B2 (en) Learning control method
Arun Prasad et al. Sensor less fuzzy control of DC motor
CN109004878B (en) Dynamic matrix control method for asynchronous motor
Rusli et al. Interpolation algorithm in designing of feed-forward robust precision control motion
Tsaprounis et al. A linear differential formulation of friction forces for adaptive estimator algorithms
JPH02232702A (en) Controller
Branica et al. Toolkit for PID dominant pole design
Chakraborty et al. Neural dynamic programming based online controller with a novel trim approach
Kochetkov Control of an induction motor under uncertainty conditions
JP2006331013A (en) Servo controller and control method

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20031104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040109

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3516232

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080130

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090130

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090130

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100130

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110130

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110130

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120130

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120130

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130130

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140130

Year of fee payment: 10

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term